JPH08275153A - Image compressor and image decoder - Google Patents

Image compressor and image decoder

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JPH08275153A
JPH08275153A JP7124895A JP7124895A JPH08275153A JP H08275153 A JPH08275153 A JP H08275153A JP 7124895 A JP7124895 A JP 7124895A JP 7124895 A JP7124895 A JP 7124895A JP H08275153 A JPH08275153 A JP H08275153A
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JP
Japan
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difference
block
representative value
value
image
Prior art date
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Pending
Application number
JP7124895A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masako Nakanishi
雅子 仲西
Tetsuya Taki
哲也 滝
Mitsuhiro Toya
充宏 斗谷
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP7124895A priority Critical patent/JPH08275153A/en
Publication of JPH08275153A publication Critical patent/JPH08275153A/en
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  • Image Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

PURPOSE: To obtain a compressed image and a decompressed image with high quality with a small hardware scale, simple processing, less memory capacity in which compression and decompression are conducted in real time and an edge is reserved. CONSTITUTION: The compressor and decoder is provided with a difference calculation circuit obtaining a difference between a luminance of each picture element in a block and a block representative value, a difference pattern classification circuit 4 specifying a distribution pattern of differences corresponding to each picture element of a block, and a difference representative calculation circuit 5 calculating the difference representative representing the block. In addition to a block representative value outputted from a block representative value detection circuit 2, two parameters as a difference representative value representing the block calculated by the difference and a difference distribution pattern are introduced newly as image compression data. Since the arithmetic amount is small, the scale of the hardware is small and the processing time is short.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、デジタル化された静止
画像または動画像のための画像圧縮装置および上記画像
圧縮装置により圧縮された画像信号を復元する画像復元
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image compression device for digitized still images or moving images and an image decompression device for decompressing an image signal compressed by the image compression device.

【0002】[0002]

【従来の技術】損失のある画像圧縮の代表的な方法とし
ては、次に示すように、変換符号化方式、ブロック符号
化方式、ベクトル量子化方式がある。
2. Description of the Related Art As typical methods of lossy image compression, there are a transform coding method, a block coding method, and a vector quantization method, as shown below.

【0003】(1)変換符号化方式 変換符号化は、画像を(m×n)個(mとnは自然数)の画
素を備える複数のブロックに分割し、この各ブロック毎
にDCT(離散コサイン変換)などの直交変換を行い、D
CT係数を量子化した後、直流成分から順次周波数が高
くなる順にハフマン符号化する。
(1) Transform coding method In transform coding, an image is divided into a plurality of blocks each having (m × n) (m and n are natural numbers) pixels, and a DCT (discrete cosine) is calculated for each block. Transformation) and orthogonal transformation
After the CT coefficient is quantized, Huffman coding is performed in order of increasing frequency from the DC component.

【0004】(2)ブロック符号化方式 ブロック符号化は、画像を、(m×n)個(mとnは自然
数)の画素を備える(m×n)画素の複数のブロックに分
割し、この各ブロック毎にある閾値を求め、この閾値で
ブロック内の画素を二値化し(m×n)個の要素を有する
ビットプレーンを作る。さらに、この二値化の結果が1
となったグループと0となったグループの代表輝度値を
算出し、この2つグループの代表輝度値と上記(m×n)
のサイズのビットプレーンとで、上記(m×n)画素のブロ
ックを符号化する。
(2) Block Coding Method In block coding, an image is divided into a plurality of (m × n) pixel blocks each having (m × n) (m and n are natural numbers) pixels. A threshold value is found for each block, and the pixels in the block are binarized with this threshold value to create a bit plane having (m × n) elements. Furthermore, the result of this binarization is 1
The representative luminance values of the groups that have become 0 and the groups that have become 0 are calculated, and the representative luminance values of these two groups and the above (m × n)
A block of (m × n) pixels is encoded with a bit plane of size.

【0005】(3)ベクトル量子化方式 1つ1つのサンプルが独立に量子化されるスカラ量子化
に対し、複数のサンプルがベクトルとしてまとめて量子
化されるのがベクトル量子化である。画像符号化へのベ
クトル量子化の最も単純な適用法は、(m×n)画素から
なるブロック内のすべての画素の輝度値を成分とするベ
クトルをベクトル量子化器に入力し、量子化する方法で
ある。
(3) Vector Quantization Method In contrast to scalar quantization in which each sample is quantized independently, vector quantization is a method in which a plurality of samples are collectively quantized as a vector. The simplest method of applying vector quantization to image coding is to input and quantize a vector containing the luminance values of all pixels in a block of (m × n) pixels to a vector quantizer. Is the way.

【0006】上述の3つの方式については、テレビジョ
ン学会誌Vol.43, No.6〜Vol.44, No.6に連載
された講座「画像情報圧縮の手ほどき」の第5回(Vol.4
3,No.10(1989))、第6回(Vol.43, No.11
(1989))、第9回(Vol.44, No.2(1990))に
詳しく述べられている。
Regarding the above-mentioned three methods, the fifth (Vol. 4) of the lecture "Introduction to Image Information Compression" serialized in the Journal of the Television Society, Vol. 43, No. 6 to Vol. 44, No. 6
3, No. 10 (1989)), 6th (Vol. 43, No. 11)
(1989)), and the ninth (Vol.44, No.2 (1990)).

【0007】(4)フラクタル画像圧縮方式 上述の3つの代表的な方式の他にも、最近提案されたも
のとして、自然画像の部分的な自己相似性を利用した符
号化方式であるフラクタル画像圧縮方式がある。部分的
な自己相似性とは、画像内のある画素パターンとの相似
の画素パターンが同じ画像内に存在するという性質であ
る。この符号化方式の詳細については、例えば画像符号
化シンポジウム(PCSJ91)6−11「フラクタルを
利用した画像の符号化」で述べられている。
(4) Fractal image compression method In addition to the above-mentioned three typical methods, a fractal image compression method, which is a coding method utilizing partial self-similarity of a natural image, has recently been proposed. There is a method. The partial self-similarity is a property that a pixel pattern similar to a certain pixel pattern in an image exists in the same image. Details of this encoding method are described in, for example, Image Coding Symposium (PCSJ91) 6-11 “Encoding of Images Using Fractals”.

【0008】(5)その他の方式 上記4つの方式の範疇に入らない画像圧縮方式で縮小を
利用したものに、特開昭61−263369号公報で述
べられている方式がある。この方式では、画像を複数の
ブロックに分割し、各ブロック毎に輝度値の平均値を求
めて画像を縮小し、縮小画像(平均値画像)の各平均値
と、これに対応する原画像のブロックとの間で、ブロッ
ク内の各画素毎に平均値との差分を求めて差分画像を作
り、この差分画像をハフマン符号化などで符号化するこ
とにより第一段階の画像圧縮を行う。次に、上記第一段
階の縮小画像を原画像として、第一段階の画像圧縮と同
様の処理を行い、第二段階の画像圧縮を行う。以下に同
様の画像圧縮処理を繰り返し、新たな原画像の画素数が
1となるまで、または、適宜の画素数となるまで多段階
に画像圧縮を行う。
(5) Other Systems One of the systems described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-263369 is one that utilizes reduction in an image compression system that does not fall into the above-mentioned four systems. In this method, the image is divided into a plurality of blocks, the average value of the brightness values is calculated for each block to reduce the image, and each average value of the reduced image (average value image) and the corresponding original image The first stage image compression is performed by calculating the difference from the average value for each pixel in the block to form a difference image, and encoding this difference image by Huffman encoding or the like. Next, using the reduced image of the first stage as an original image, the same process as the image compression of the first stage is performed, and the image compression of the second stage is performed. The same image compression process is repeated below, and image compression is performed in multiple stages until the number of pixels of the new original image becomes 1 or until the number of pixels becomes appropriate.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の画像圧縮方式を採用した画像圧縮装置および画像復
元装置には、それぞれ、次に述べるような問題がある。
The image compression apparatus and the image decompression apparatus that employ the above-described conventional image compression method have the following problems, respectively.

【0010】(1)変換符号化方式 変換符号化方式は、浮動小数点演算を行わなければなら
ず、また演算量も多いので、ハードウェアの規模が大き
くなり、処理に時間がかかる。また、高周波成分が失わ
れるので、高圧縮した場合、エッジがぼけるという欠点
がある。
(1) Transform coding method The transform coding method requires a floating-point operation and requires a large amount of calculation, which increases the scale of hardware and requires a long processing time. Further, since high frequency components are lost, there is a drawback that edges are blurred when highly compressed.

【0011】(2)ブロック符号化方式 回路規模は比較的小さくできるが、ブロックの大きさが
通常4×4とされ、16画素を2つの代表値で表現する
ので、復元後の画像の画質があまり良くない。
(2) Block coding method Although the circuit scale can be made relatively small, the block size is usually 4 × 4 and 16 pixels are expressed by two representative values, so that the image quality of the restored image is high. not really good.

【0012】(3)ベクトル量子化方式 現在、実現可能なベクトルの次元数は16つまり(4×
4)程度であるが、この程度では入力ベクトル間に無視
できない程の大きな相関が存在する。よって、8×8や
16×16程度のブロックサイズでの符号化が可能な変
換符号化方式に比べて、符号化効率の点で不利である。
また、ベクトル量子化器は、多数の画像から抽出したベ
クトルを学習系列とし、LBGアルゴリズムで設計され
る。しかし、学習系列と量子化対象画像の統計的性質に
大きな相違があるときには、性能劣化が生じる。たいて
いの画像に対して性能劣化を生じないような汎用性の高
い量子化器を設計することは、実際には不可能である
(LBGアルゴリズムの詳細は、電子情報通信学会発行
の書籍「確率モデルによる音声認識」の27頁〜28頁で
述べられている。)。
(3) Vector Quantization Method At present, the number of vector dimensions that can be realized is 16, that is, (4 ×
It is about 4), but at this level, there is a correlation that cannot be ignored between input vectors. Therefore, it is disadvantageous in terms of coding efficiency as compared with the transform coding method capable of coding with a block size of about 8 × 8 or 16 × 16.
Further, the vector quantizer is designed by the LBG algorithm, using a vector extracted from many images as a learning sequence. However, when there is a large difference in the statistical properties of the learning sequence and the quantization target image, performance degradation occurs. It is practically impossible to design a versatile quantizer that will not cause performance degradation for most images.
(Details of the LBG algorithm are described on pages 27 to 28 of the book "Speech Recognition by Probabilistic Model" published by the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers.).

【0013】(4)フラクタル画像圧縮方式 フラクタル画像圧縮では、部分画像の縮小,回転などの
アフィン変換を行い、このアフィン変換を施された部分
画像と画像の他の部分とのパターンマッチングを行わな
ければならない。上記アフィン変換やパターンマッチン
グは非常に処理時間がかかる。また、この方式で、画像
の圧縮を行っている間中、画像全体をメモリに置いてお
かなければならない。
(4) Fractal image compression method In fractal image compression, affine transformation such as reduction and rotation of a partial image must be performed, and pattern matching must be performed between the affine transformed partial image and other parts of the image. I have to. The affine transformation and pattern matching take a very long time. Also, with this scheme, the entire image must remain in memory while the image is being compressed.

【0014】(5)特開昭61−263369号公報に記
載の多段階画像圧縮方式 この方式では、階層的に画像の縮小を行うので、やはり
処理に時間がかかるという欠点がある。また、第一段階
の縮小画像を保存できるだけのメモリーが必要であり、
メモリも多く必要である。
(5) Multi-step image compression method described in Japanese Patent Laid-Open No. 61-263369 In this method, since the image is hierarchically reduced, there is a drawback that the processing also takes time. Also, a memory is required to store the reduced image of the first stage,
It also requires a lot of memory.

【0015】そこで、本発明の目的は、処理が簡単で、
ハードウェア規模が小さく、メモリも少なくてすみ、リ
アルタイムに圧縮・復元でき、かつエッジを保存して高
品質の圧縮画像および復元画像を得ることができる画像
圧縮装置および画像復元装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is that the processing is simple,
To provide an image compression device and an image decompression device that can be compressed / decompressed in real time and can obtain a high-quality compressed image and decompressed image that can be compressed / decompressed in real time with a small hardware scale and a small memory. is there.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明の画像圧縮装置は、デジタル化され
た原画像を、m行×n列(mとnは自然数)の画素を有す
る複数のブロックに分割する画像分割手段と、上記複数
のブロックの各ブロック内の画素の輝度の最小値または
最大値を検出して、上記輝度の最小値または最大値を上
記各ブロックの輝度を代表するブロック代表値とするブ
ロック代表値検出手段と、上記ブロック内の各画素の輝
度と上記ブロック代表値との差分値を求める差分算出手
段と、上記ブロック内の各画素に対応する上記差分値の
分布パターンを、予め定められた複数種類の分布パター
ンの内のいづれか1つに特定する差分値分布パターン特
定手段と、上記ブロック内の各画素に対応している差分
値から、上記ブロックを代表する差分代表値を計算する
差分代表値算出手段と、上記ブロック代表値を量子化す
るブロック代表値量子化手段と、上記差分代表値を量子
化する差分代表値量子化手段と、上記ブロック代表値量
子化手段によって量子化された量子化ブロック代表値
と、上記差分値分布パターン特定手段によって特定され
た差分値の分布パターンを表す分布パターン値と、上記
差分代表値量子化手段によって量子化された量子化差分
代表値とを、順に出力する符号化データ出力手段とを備
えたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, an image compression apparatus according to the invention of claim 1 provides a digitized original image with pixels of m rows × n columns (m and n are natural numbers). Image dividing means for dividing the plurality of blocks into a plurality of blocks, and detecting the minimum value or the maximum value of the luminance of the pixels in each block of the plurality of blocks, the minimum value or the maximum value of the luminance is the luminance of each block. Block representative value detection means for representing a block representative value, difference calculation means for obtaining a difference value between the brightness of each pixel in the block and the block representative value, and the difference corresponding to each pixel in the block From the difference value distribution pattern specifying means for specifying the value distribution pattern to any one of a plurality of predetermined distribution patterns and the difference value corresponding to each pixel in the block, Difference representative value calculating means for calculating a difference representative value representative of the block, block representative value quantizing means for quantizing the block representative value, difference representative value quantizing means for quantizing the difference representative value, and The quantized block representative value quantized by the block representative value quantizing means, the distribution pattern value representing the distribution pattern of the difference values specified by the difference value distribution pattern specifying means, and the quantization by the difference representative value quantizing means. And a coded data output means for sequentially outputting the quantized quantized difference representative value.

【0017】また、請求項2の発明の画像復元装置は、
デジタル化された原画像から分割された複数のブロック
の各ブロックを代表するブロック代表値を量子化した量
子化ブロック代表値と、上記ブロック内の各画素の輝度
と上記ブロック代表値との差分値が上記ブロック内の各
画素に対して分布している分布パターンを表す分布パタ
ーン値と、上記差分値から計算された上記ブロックを代
表する差分代表値を量子化した量子化差分代表値とを、
画像圧縮装置から伝送されてきた圧縮画像データのビッ
ト列から復号する固定長符号復号手段と、上記固定長符
号復号手段からの量子化ブロック代表値を逆量子化し
て、原画像の1画素のビット数に戻したブロック代表値
を出力するブロック代表値逆量子化手段と、上記固定長
符号復号手段からの量子化差分代表値を逆量子化して原
画像の1画素のビット数に戻した差分代表値を出力する
差分代表値逆量子化手段と、上記ブロック代表値逆量子
化手段からのブロック代表値を輝度値とした(m行×n
列)(mとnは自然数)の画素を有するブロックを作る拡
大手段と、上記固定長符号復号手段からの差分値の分布
パターン値と、上記差分代表値逆量子化手段からの差分
代表値とが入力され、上記分布パターン値に基づいて、
上記ブロックが有する(m行×n列)の画素のうち、差
分を持つ画素を検出し、この差分を持つ画素の輝度値に
上記差分代表値を加算する差分情報付加手段と、上記差
分情報付加手段によって差分情報が付加されて復元され
た(m行×n列)の画素を有するブロックを、原画像を復
元するような所定の位置に出力する復元画像出力手段と
を備えたことを特徴としている。
The image restoration apparatus according to the second aspect of the invention is
A quantized block representative value obtained by quantizing a block representative value representing each block of a plurality of blocks divided from a digitized original image, and a difference value between the brightness of each pixel in the block and the block representative value Is a distribution pattern value representing a distribution pattern distributed to each pixel in the block, and a quantized difference representative value obtained by quantizing a difference representative value representing the block calculated from the difference value,
Fixed-length code decoding means for decoding from the bit string of the compressed image data transmitted from the image compression device, and dequantization of the quantized block representative value from the fixed-length code decoding means, and the number of bits of one pixel of the original image. Block representative value dequantization means for outputting the block representative value returned to the above, and the difference representative value obtained by dequantizing the quantized difference representative value from the fixed length code decoding means and returning it to the bit number of one pixel of the original image And the block representative value from the block representative value dequantizing means as the luminance value (m rows × n
(Column) (m and n are natural numbers) enlargement means for making a block having pixels, distribution pattern values of difference values from the fixed length code decoding means, and difference representative values from the difference representative value dequantization means Is input, based on the distribution pattern value above,
Difference information adding means for detecting a pixel having a difference among (m rows × n columns) pixels included in the block, and adding the difference representative value to the luminance value of the pixel having the difference, and the difference information adding means. And a restored image output unit for outputting the block having the pixels of (m rows × n columns) restored by adding the difference information by the unit to a predetermined position for restoring the original image. There is.

【0018】また、請求項3の発明の画像圧縮装置は、
デジタル化された原画像を、m行×n列の画素を有する
複数のブロックに分割する画像分割手段と、上記複数の
ブロックの各ブロック内の画素の輝度の最小値または最
大値を検出して、上記輝度の最小値または最大値を上記
各ブロックの輝度を代表するブロック代表値とするブロ
ック代表値検出手段と、上記ブロック内の各画素の輝度
と上記ブロック代表値との差分値を求める差分算出手段
と、上記ブロック内の各画素に対応する上記差分値の分
布パターンを、予め定められた複数種類の分布パターン
の内のいづれか1つに特定する差分値分布パターン特定
手段と、上記ブロック内の各画素に対応している差分値
から、上記ブロックを代表する差分代表値を計算する差
分代表値算出手段と、上記ブロック代表値を量子化する
ブロック代表値量子化手段と、上記差分代表値を量子化
する差分代表値量子化手段と、上記差分代表値量子化手
段によって量子化された量子化差分代表値に基づいて、
上記差分値の分布パターンを表す分布パターン値を修正
する差分値分布パターン修正手段と、上記量子化された
量子化ブロック代表値と、上記修正された分布パターン
値と、上記量子化された量子化差分代表値とを可変長符
号に変換する符号化手段と、上記符号化手段によって符
号化された量子化ブロック代表値と修正された分布パタ
ーン値と量子化差分代表値を順次出力する符号化データ
出力手段とを備えたことを特徴としている。
The image compression apparatus according to the third aspect of the invention is
Image dividing means for dividing the digitized original image into a plurality of blocks having m rows × n columns of pixels, and detecting a minimum value or a maximum value of the luminance of the pixels in each block of the plurality of blocks. , A block representative value detecting unit that uses the minimum value or the maximum value of the luminance as a block representative value that represents the luminance of each block, and a difference that obtains a difference value between the luminance of each pixel in the block and the block representative value In the block, a calculation unit, a difference value distribution pattern specifying unit that specifies the distribution pattern of the difference values corresponding to each pixel in the block to any one of a plurality of predetermined distribution patterns Difference representative value calculating means for calculating a difference representative value representative of the block from the difference value corresponding to each pixel of the block, and a block representative value quantum for quantizing the block representative value. Means a difference representative value quantization means for quantizing said difference representative value, based on the quantized differential representative value quantized by the difference representative value quantization means,
Difference value distribution pattern correction means for correcting a distribution pattern value representing the distribution pattern of the difference values, the quantized quantized block representative value, the corrected distribution pattern value, and the quantized quantization Encoding means for converting the differential representative value into a variable length code, encoded data for sequentially outputting the quantized block representative value encoded by the encoding means, the corrected distribution pattern value, and the quantized difference representative value. And output means.

【0019】また、請求項4の発明の画像復元装置は、
画像圧縮装置から伝送されてきた圧縮画像データのビッ
ト列から、デジタル化された原画像から分割された複数
のブロックの各ブロックを代表するブロック代表値を量
子化してから符号化した符号化量子化ブロック代表値
と、上記ブロック内の各画素の輝度と上記ブロック代表
値との差分値が上記ブロック内の各画素に対して分布し
ている分布パターンを表す分布パターン値を上記量子化
されたブロック代表値に基づいて修正された修正分布パ
ターン値と、上記差分値から計算された上記ブロックを
代表する差分代表値を量子化してから符号化した符号化
量子化差分代表値とを復号して、量子化ブロック代表値
と、上記修正分布パターン値と、量子化差分代表値とを
得る可変長符号復号手段と、上記可変長符号復号手段か
らの量子化ブロック代表値を逆量子化して、原画像の1
画素のビット数に戻したブロック代表値を出力するブロ
ック代表値逆量子化手段と、上記可変長符号復号手段か
らの量子化差分代表値を逆量子化して、原画像の1画素
のビット数に戻した差分代表値を出力する差分代表値逆
量子化手段と、上記ブロック代表値を輝度値とした(m行
×n列)(mとnは自然数)の画素を有するブロックを作
る拡大手段と、上記可変長符号復号手段からの修正分布
パターン値と、上記差分代表値逆量子化手段からの差分
代表値とが入力され、上記修正分布パターン値に基づい
て、上記ブロックが有する(m行×n列)の画素のう
ち、差分を持つ画素を検出し、この差分を持つ画素の輝
度値に上記差分代表値を加算する差分情報付加手段と、
上記差分情報付加手段によって差分情報が付加されて復
元された(m行×n列)の画素を有するブロックを、原画
像を復元するような所定の位置に出力する復元画像出力
手段とを備えたことを特徴としている。
The image restoration device of the invention of claim 4 is
An encoded quantized block obtained by quantizing a block representative value representative of each block of a plurality of blocks divided from a digitized original image from a bit string of compressed image data transmitted from an image compression device The quantized block representative that represents a representative value and a distribution pattern value in which a difference value between the brightness of each pixel in the block and the block representative value is distributed to each pixel in the block The corrected distribution pattern value corrected based on the value and the encoded quantized difference representative value that is encoded after the difference representative value that is representative of the block calculated from the difference value is quantized and then the quantized Variable-length code decoding means for obtaining the coded block representative value, the modified distribution pattern value, and the quantized difference representative value, and the quantization block from the variable-length code decoding means. Table values by inverse quantization, the original image 1
The block representative value dequantizing means for outputting the block representative value returned to the bit number of the pixel and the quantized difference representative value from the variable length code decoding means are dequantized to obtain the bit number of one pixel of the original image. Difference representative value dequantization means for outputting the returned difference representative value, and enlarging means for making a block having (m rows × n columns) (m and n are natural numbers) pixels whose luminance value is the block representative value. , The modified distribution pattern value from the variable length code decoding means and the differential representative value from the differential representative value dequantization means are input, and the block has (m rows × x) based on the modified distribution pattern value. a difference information adding unit that detects a pixel having a difference among pixels of (n columns) and adds the difference representative value to the luminance value of the pixel having the difference;
And a restored image output unit for outputting a block having pixels of (m rows × n columns) restored by adding the difference information by the difference information adding unit to a predetermined position for restoring the original image. It is characterized by that.

【0020】[0020]

【作用】請求項1の発明の画像圧縮装置では、デジタル
化された原画像は、画像分割手段によって、m行×n列の
画素を有する複数のブロックに分割される。そして、こ
の分割されたブロックは、ブロック代表値検出手段によ
って、ブロック内の画素の輝度の最小値または最大値が
検出され、上記輝度の最小値または最大値が上記各ブロ
ックの輝度を代表するブロック代表値とされる。
In the image compression apparatus according to the first aspect of the invention, the digitized original image is divided by the image dividing means into a plurality of blocks having pixels of m rows × n columns. Then, the block representative value detecting means detects the minimum value or the maximum value of the luminance of the pixels in the divided blocks, and the minimum value or the maximum value of the luminance represents the luminance of each block. It is a representative value.

【0021】そして、差分算出手段は、ブロック内の各
画素の輝度と上記ブロック代表値との差である差分値を
求める。そして、差分値分布パターン特定手段は、上記
ブロック内の各画素に対応している上記差分値の配置
を、数種類に分類されている分布パターンの内のいづれ
か1つに特定する。例えば、m=2, n=2の場合には、
ブロック内の差分値の大きいほうから2つ乃至3つがブ
ロック内のどの位置にあるのかを検出し、この検出した
分布パターンが、用意された数種類に分類されている分
布パターンの内のいづれに一致しているのかを判定して
選択する。
Then, the difference calculating means obtains a difference value which is a difference between the brightness of each pixel in the block and the block representative value. Then, the difference value distribution pattern specifying means specifies the arrangement of the difference values corresponding to the respective pixels in the block to one of the distribution patterns classified into several types. For example, when m = 2 and n = 2,
It is detected which position in the block is two or three from the largest difference value in the block, and the detected distribution pattern is one of the prepared distribution patterns classified into several types. Select whether or not you are doing.

【0022】さらに、差分代表値算出手段は、ブロック
内の各画素に対応している上記差分値から、上記ブロッ
クを代表する差分代表値を計算する。たとえば、この差
分代表値の算出は、ブロック内の各画素に対応している
差分値の内、大きいほうから2つの平均を取るなどす
る。
Further, the difference representative value calculating means calculates a difference representative value representing the block from the difference values corresponding to each pixel in the block. For example, the difference representative value is calculated by taking the average of the larger two difference values corresponding to each pixel in the block.

【0023】また、ブロック代表値量子化手段は、ブロ
ック代表値をビットシフトすることによってブロック代
表値を量子化する。また、差分代表値量子化手段は、上
記差分代表値を量子化する。たとえば、差分代表値量子
化手段は、差分代表値をビットシフトすることによって
線型量子化するか、もしくは、差分代表値をルックアッ
プテーブル変換することによって非線型量子化する。
The block representative value quantizing means quantizes the block representative value by bit-shifting the block representative value. The difference representative value quantization means quantizes the difference representative value. For example, the difference representative value quantization means performs linear quantization by bit-shifting the difference representative value, or performs non-linear quantization by performing a lookup table conversion on the difference representative value.

【0024】そして、符号化データ出力手段は、上記量
子化されたブロック代表値と、上記差分パターン特定手
段によって特定された差分値の分布パターンと、上記量
子化された差分代表値とを順次出力する。これら3つの
データ(ブロック代表値と差分値の分布パターンと差分
代表値)はいずれも固定長である。
Then, the encoded data output means sequentially outputs the quantized block representative value, the distribution pattern of the difference values specified by the difference pattern specifying means, and the quantized difference representative value. To do. All of these three data (the distribution pattern of the block representative value and the difference value and the difference representative value) have a fixed length.

【0025】ところで、デジタル化された原画像を(m行
×n列)の画素を有する複数のブロックに分割し、各ブロ
ック内の代表値(ブロック代表値)のみを伝送するという
だけの圧縮方法では、復元画像は高周波成分が失われて
ボケた画像になるのは必至である。
By the way, a compression method in which the digitized original image is divided into a plurality of blocks each having (m rows × n columns) of pixels and only the representative value (block representative value) in each block is transmitted. Then, it is inevitable that the restored image becomes a blurred image due to the loss of high frequency components.

【0026】そこで、請求項1の発明では、ブロック代
表値に加えて、ブロック内の各画素に対応している差分
値から計算されたブロックを代表する差分代表値と、上
記ブロック内の各画素に対応している差分値の差分値分
布パターンという2つのパラメータを新たに導入してい
る。このことによって、復元画像において高周波成分の
保存を図る。これが、請求項1の発明の考え方である。
Therefore, according to the first aspect of the invention, in addition to the block representative value, a representative difference value representing a block calculated from the difference value corresponding to each pixel in the block and each pixel in the block. Two parameters, that is, the difference value distribution pattern of the difference values corresponding to are newly introduced. As a result, the high frequency component is saved in the restored image. This is the concept of the invention of claim 1.

【0027】具体的に、たとえば、画像分割手段が、デ
ジタル化された原画像を、(m×n)個(m=2,n=
2)の複数の画素を有する複数のブロックに分割した場
合に、上記ブロック内の各画素の輝度と上記ブロック代
表値との差分値の差分値分布パターンの統計をとった結
果、1番大きな差分値および2番目に大きな差分値に比
べて、3番目に大きな差分値はかなり小さいということ
が判った。
More specifically, for example, the image dividing means may generate (m × n) (m = 2, n =) original digitized images.
In the case of dividing into a plurality of blocks having a plurality of pixels of 2), as a result of taking statistics of the difference value distribution pattern of the difference value between the brightness of each pixel in the block and the block representative value, the largest difference It was found that the third largest difference value is considerably smaller than the value and the second largest difference value.

【0028】そこで、差分値の大きいほうから1番目と
2番目の2つの差分値が、2×2の画素行列に占める位
置を表す差分値分布パターンを調べると、図9に示した
6つのパターンの内、パターン0とパターン1とパター
ン2とパターン3とが統計的に非常に多いことが判っ
た。一方、上記配置パターンがパターン4またはパター
ン5であることは少ないということが判った。
Therefore, when the difference value distribution pattern indicating the positions of the first and second difference values from the largest difference value in the 2 × 2 pixel matrix is examined, the six patterns shown in FIG. 9 are obtained. Among them, it was found that pattern 0, pattern 1, pattern 2 and pattern 3 were statistically very large. On the other hand, it has been found that the above arrangement pattern is rarely the pattern 4 or the pattern 5.

【0029】したがって、例えば差分値の分布パターン
に割り当てるビット数を2ビット程度に抑えたければ、
パターン4と5は無視して、パターン0〜3のみを使用
すればよい。こうすれば、少ないデータ量で、高周波成
分を保存した画質の良い復元画像を得ることができる。
Therefore, for example, if the number of bits assigned to the distribution pattern of difference values is to be suppressed to about 2 bits,
Patterns 4 and 5 may be ignored and only patterns 0-3 may be used. By doing so, it is possible to obtain a restored image with high image quality in which high-frequency components are saved with a small amount of data.

【0030】また、圧縮効率が少し悪くなっても良いの
であれば、1番大きな差分値から3番目に大きな差分値
までの3つの差分値の分布をも考慮し、パターン数を8
〜10のパターンに増やせば、さらに画質が改善され
る。
If the compression efficiency may be a little worse, the distribution of three difference values from the largest difference value to the third largest difference value is also considered, and the number of patterns is set to 8.
By increasing the number of patterns to 10, the image quality is further improved.

【0031】また、請求項2の発明の画像復元装置で
は、上記固定長符号復号手段は、上記量子化ブロック代
表値と、上記分布パターン値と、上記量子化差分代表値
とを、請求項1の画像圧縮装置から伝送されてきた圧縮
画像データのビット列から復号する。
Further, in the image restoration device of the invention of claim 2, the fixed-length code decoding means sets the quantized block representative value, the distribution pattern value, and the quantized difference representative value to the quantized difference representative value. Decoding is performed from the bit string of the compressed image data transmitted from the image compression device.

【0032】そして、上記ブロック代表値逆量子化手段
は、上記固定長符号復号手段からの量子化ブロック代表
値を逆量子化して、原画像の1画素のビット数に戻した
ブロック代表値を出力する。
Then, the block representative value dequantization means dequantizes the quantized block representative value from the fixed length code decoding means and outputs the block representative value returned to the number of bits of one pixel of the original image. To do.

【0033】そして、上記差分代表値逆量子化手段は、
上記固定長符号復号手段からの量子化差分代表値を逆量
子化して原画像の1画素のビット数に戻した差分代表値
を出力する。
The differential representative value dequantization means is
The quantized difference representative value from the fixed length code decoding means is inversely quantized and the difference representative value obtained by returning to the bit number of one pixel of the original image is output.

【0034】そして、上記拡大手段は、上記ブロック代
表値逆量子化手段からのブロック代表値を輝度値とした
(m行×n列)の画素を有するブロックを作る。
Then, the enlarging means uses the block representative value from the block representative value dequantizing means as the luminance value.
A block having pixels of (m rows × n columns) is created.

【0035】そして、上記差分情報付加手段は、上記固
定長符号復号手段からの差分値の分布パターン値と、上
記差分代表値逆量子化手段からの差分代表値とが入力さ
れ、上記分布パターン値に基づいて、上記ブロックが有
する(m行×n列)の画素のうち、差分を持つ画素を検
出し、この差分を持つ画素の輝度値に上記差分代表値を
加算する。
The difference information adding means receives the distribution pattern value of the difference values from the fixed length code decoding means and the difference representative value from the difference representative value dequantizing means and inputs the distribution pattern value. Based on the above, among the pixels of (m rows × n columns) included in the block, a pixel having a difference is detected, and the difference representative value is added to the luminance value of the pixel having the difference.

【0036】そして、上記復元画像出力手段は、上記差
分情報付加手段によって差分情報が付加されて復元され
た(m行×n列)の画素を有するブロックを、原画像を
復元するような所定の位置に出力する。
Then, the restored image output means restores the original image from a block having pixels of (m rows × n columns) restored by adding the difference information by the difference information adding means. Output to position.

【0037】また、請求項3の発明の画像圧縮装置は、
その画像分割手段と、ブロック代表値検出手段と、差分
算出手段と、差分値分布パターン特定手段と、差分代表
値算出手段と、ブロック代表値量子化手段と、差分代表
値量子化手段とは、請求項1の発明の画像圧縮装置と同
じ働きをする。
The image compression apparatus according to the invention of claim 3 is
The image dividing means, the block representative value detecting means, the difference calculating means, the difference value distribution pattern specifying means, the difference representative value calculating means, the block representative value quantizing means, and the difference representative value quantizing means, It has the same function as that of the image compression apparatus of the first aspect of the invention.

【0038】そして、請求項3の発明の画像圧縮装置が
有する差分パターン修正手段は、差分代表値量子化手段
によって量子化された量子化差分代表値に基づいて、上
記差分値の分布パターン値を修正する。
Then, the difference pattern correction means included in the image compression apparatus according to the third aspect of the present invention calculates the distribution pattern value of the difference values based on the quantized difference representative value quantized by the difference representative value quantization means. Fix it.

【0039】具体的には、上記量子化された量子化差分
代表値が0の場合、差分を持たない、すなわち4画素が
すべて同じ輝度であるということを表す分布パターン値
を用意し、既に決定されている差分パターン値を、上記
「差分をもたない」ことを表す分布パターン値に修正す
る。そして、符号化手段は、上記量子化された量子化ブ
ロック代表値と上記修正された分布パターン値と、上記
量子化された量子化差分代表値とをハフマン符号などの
符号に変換する。このとき、上記量子化ブロック代表値
を、そのままハフマン符号化してもよいし、上記量子化
ブロック代表値と前ブロックの量子化ブロック代表値と
の差をハフマン符号化(DPCM)しても良い。なお、ハ
フマン符号化する場合の符号化テーブルとしては、あら
かじめ多数の画像のブロック代表値、分布パターン値、
差分代表値の統計的な分布から作成したものをROMな
どに格納して置くとよい。
More specifically, when the quantized quantized difference representative value is 0, a distribution pattern value indicating that there is no difference, that is, that all four pixels have the same brightness, is prepared and already determined. The difference pattern value that has been set is corrected to the distribution pattern value that indicates that "there is no difference". Then, the encoding means converts the quantized quantized block representative value, the modified distribution pattern value, and the quantized quantized difference representative value into a code such as a Huffman code. At this time, the quantized block representative value may be Huffman-encoded as it is, or the difference between the quantized block representative value and the quantized block representative value of the previous block may be Huffman-encoded (DPCM). As a coding table for Huffman coding, block representative values, distribution pattern values, and
What is created from the statistical distribution of the difference representative values may be stored in the ROM or the like.

【0040】そして、符号化データ出力手段は、上記符
号化手段によって符号化された、量子化ブロック代表値
と、上記修正された分布パターン値と、量子化差分代表
値とを順次出力する。
Then, the encoded data output means sequentially outputs the quantized block representative value encoded by the encoding means, the corrected distribution pattern value, and the quantized difference representative value.

【0041】ところで、上記請求項1の発明の画像圧縮
装置は、画像データを固定長符号化する装置である。こ
の固定長符号化には特有の用途があるが、出力する情報
(ブロック代表値、分布パターン値、差分代表値)をハフ
マン符号化することによって、圧縮効率を上げることが
できる。
By the way, the image compression apparatus according to the first aspect of the present invention is an apparatus for performing fixed-length encoding of image data. This fixed-length encoding has a specific application, but the information to be output
The compression efficiency can be improved by Huffman coding (block representative value, distribution pattern value, difference representative value).

【0042】そして、上述の「差分をもたない」ことを表
す分布パターン値を、予め定められた複数種類の分布パ
ターンの中に含ませることによって、より一層、圧縮効
率を上げることができる。具体的には、2行×2列の画
素の差分値がラスター順に、例えば、0,1,0,1で
あったとする。この場合の差分値の分布パターンは、差
分値分布パターン特定手段によって、図9に示す分布パ
ターン3であると特定される。
By including the above-mentioned distribution pattern value representing "having no difference" in a plurality of predetermined distribution patterns, the compression efficiency can be further improved. Specifically, it is assumed that the difference values of the pixels of 2 rows × 2 columns are, for example, 0, 1, 0, 1 in the raster order. The distribution pattern of the difference values in this case is specified as the distribution pattern 3 shown in FIG. 9 by the difference value distribution pattern specifying means.

【0043】しかし、差分代表値を算出しこれを量子化
すると(量子化テーブルの設計の仕方にもよるが例えば
ビットシフトによる線型量子化や2底の対数をとる場
合)、差分代表値は0となってしまうことがよくある。
このような差分代表値が0であるブロックに、差分値の
分布パターンを表現する分布パターン値を付与しても意
味がない。何故ならば、ブロックを代表する差分代表値
が0であるということは、そのブロックの画素の輝度の
差分が無い状態とみなすことであるからである。また、
量子化後の差分代表値の分布を調べると、差分代表値が
0である場合が非常に多い。そこで、ブロックの差分代
表値が0となる場合は、そのブロックには、「差分をも
たない」ことを表す分布パターン値を割り当てると共
に、符号化データ出力手段が差分代表値を出力しないよ
うにすることによって、圧縮率をかなり向上させること
ができる。
However, when the differential representative value is calculated and quantized (depending on the design of the quantization table, for example, linear quantization by bit shift or taking a logarithm of two bases), the differential representative value is 0. Often becomes.
It is meaningless to add a distribution pattern value expressing a distribution pattern of difference values to such a block whose difference representative value is 0. This is because the difference representative value representing a block being 0 means that there is no difference in the luminance of the pixels in the block. Also,
When the distribution of the quantized difference representative value is examined, the difference representative value is 0 in many cases. Therefore, when the differential representative value of a block is 0, a distribution pattern value representing “having no difference” is assigned to the block, and the encoded data output means does not output the differential representative value. By doing so, the compression rate can be considerably improved.

【0044】また、ハフマン符号化時に使用するハフマ
ンテーブルは、多数の画像の統計データから得られたも
のであり、個々の画像に必ずしも最適のものではない
が、ブロック代表値、分布パターン値、差分代表値など
の統計的性質は、画像によりそれほど大きく変わるもの
ではない。
The Huffman table used at the time of Huffman coding is obtained from the statistical data of a large number of images and is not necessarily optimum for each image, but the block representative value, distribution pattern value, difference The statistical properties such as the representative value do not change so much depending on the image.

【0045】したがって、個々の画像に対する最適のハ
フマンテーブルを使った場合と比較した圧縮率の劣化
は、符号化画像に個々の画像の統計情報を付加すること
による圧縮率の損失に比べれば、無視できる範囲のもの
である。
Therefore, the deterioration of the compression rate compared with the case of using the optimum Huffman table for each image is neglected as compared with the loss of the compression rate due to the addition of the statistical information of each image to the encoded image. It is within the range.

【0046】また、請求項4の発明の画像復元装置で
は、復号手段は、請求項2の画像圧縮装置から伝送され
てきた圧縮画像データのビット列(ハフマン符号列)か
ら、符号化されて量子化された符号化量子化ブロック代
表値と、上記修正分布パターン値と、符号化されて量子
化された符号化量子化差分代表値とを復号して、量子化
ブロック代表値と、修正分布パターン値と、量子化差分
代表値とを得る。この復号の際に使用するハフマン木
は、あらかじめ多数の画像のブロック代表値と、分布パ
ターン値と、差分代表値の分布から作成されたものをR
OMなどに格納しておく。そして、ブロック代表値逆量
子化手段と、差分代表値逆量子化手段と、拡大手段と、
差分情報付加手段と、復元画像出力手段とは、請求項2
の発明のものと同じ働きをし、画像を復元する。
Further, in the image decompressing device of the invention of claim 4, the decoding means encodes and quantizes the bit string (Huffman code string) of the compressed image data transmitted from the image compressing device of claim 2. The encoded quantized block representative value, the modified distribution pattern value, and the encoded quantized encoded quantized difference representative value are decoded, and the quantized block representative value and the modified distribution pattern value are decoded. And a quantized difference representative value. The Huffman tree used at the time of decoding is R that is created in advance from the distribution of block representative values of many images, distribution pattern values, and difference representative values.
It is stored in the OM or the like. Then, a block representative value dequantization means, a difference representative value dequantization means, an expansion means,
The difference information adding means and the restored image output means are the two.
It works the same as the invention of and restores the image.

【0047】[0047]

【実施例】以下、本発明の画像圧縮装置および画像復元
装置を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The image compression apparatus and the image decompression apparatus of the present invention will be described in detail below with reference to the illustrated embodiments.

【0048】〔第1実施例〕図1に、本発明の画像圧縮
装置の第1実施例の概略構成を示す。この画像圧縮装置
は、図示しないCCDカメラ等の画像入力装置により入
力されたデジタル画像データを圧縮するものである。上
記デジタル画像データは例えば8ビットのデータであっ
てもよいし、16ビットのデータであってもよい。以
下、上記デジタル画像データが8ビットであるとして説
明する。尚、図1の各回路の間をつないでいる矢線の略
中央に施されている斜めの線分とその傍らに記載されて
いる8,6,3はそれぞれ、そこで伝わるデータのビッ
ト数が8ビット,6ビット,3ビットであることを示し
ている。また、このことは、図2,図3,図5においても
同様である。
[First Embodiment] FIG. 1 shows a schematic configuration of a first embodiment of an image compression apparatus of the present invention. This image compression device is for compressing digital image data input by an image input device such as a CCD camera not shown. The digital image data may be 8-bit data or 16-bit data, for example. Hereinafter, description will be made assuming that the digital image data has 8 bits. It should be noted that the diagonal line segments provided in the approximate center of the arrows connecting the circuits in FIG. 1 and 8, 6 and 3 described beside them indicate the number of bits of data transmitted there, respectively. 8 bits, 6 bits, and 3 bits are shown. This also applies to FIGS. 2, 3, and 5.

【0049】図1において、1は画像分割回路、2はブ
ロック代表値検出回路、3は差分算出回路、4は差分値
分布パターン特定手段としての差分パターン分類回路、
5は差分代表値算出回路、6はブロック代表値量子化回
路、7は差分代表値量子化回路、8は符号化データ出力
回路である。
In FIG. 1, 1 is an image division circuit, 2 is a block representative value detection circuit, 3 is a difference calculation circuit, 4 is a difference pattern classification circuit as a difference value distribution pattern specifying means,
Reference numeral 5 is a difference representative value calculation circuit, 6 is a block representative value quantization circuit, 7 is a difference representative value quantization circuit, and 8 is an encoded data output circuit.

【0050】上記画像分割回路1には、デジタル化され
た原画像として入力画像が入力される。そして、画像分
割回路1は、上記入力画像を、2行×2列の画素を有す
る複数のブロックに分割する。
An input image is input to the image division circuit 1 as a digitized original image. Then, the image division circuit 1 divides the input image into a plurality of blocks each having pixels of 2 rows × 2 columns.

【0051】この画像分割回路1から、ブロック代表値
検出回路2には、2行×2列の画素を有するブロックの
輝度データのみが順次入力されればよい。従って、画像
分割回路1は、図6に示す構成にすればよい。即ち、こ
の画像分割回路1は、ラインメモリ1aと、このライン
メモリ1aに直列接続された1画素遅延回路1bと、上
記ラインメモリ1aに並列接続された1画素遅延回路1
cとを備えている。この画像分割回路1によれば、図6
に示すように、端子aから1行1列目の輝度データが1
クロック分だけ遅延されて出力され、端子bから1行2
列目の輝度データが出力される。また、端子cから2行
1列目の輝度データが1クロック分だけ遅延されて出力
され、端子dから2行2列目の輝度データが出力され
る。このように、画像分割回路1を図6に示した回路構
成にすることによって、ブロック代表値検出回路2以降
の処理を1クロック分休むようにして、かつ、1ライン
の処理終了後、次の1ライン分休むようにして、上記輝
度データの順次入力を実現すればよい。このようにすれ
ば、画像分割回路1が備えるメモリ容量は1ライン分で
済む。したがって、この第1実施例によれば、少ないメ
モリで画像圧縮装置を実現することができる。
From this image division circuit 1, only the luminance data of the block having pixels of 2 rows × 2 columns need be sequentially input to the block representative value detection circuit 2. Therefore, the image division circuit 1 may be configured as shown in FIG. That is, the image division circuit 1 includes a line memory 1a, a 1-pixel delay circuit 1b connected in series to the line memory 1a, and a 1-pixel delay circuit 1 connected in parallel to the line memory 1a.
and c. According to this image division circuit 1, FIG.
As shown in, the luminance data at the 1st row and 1st column from the terminal a is 1
It is delayed by the clock and then output.
The luminance data of the column is output. Further, the luminance data of the second row and the first column is delayed from the terminal c by one clock and outputted, and the luminance data of the second row and the second column is outputted from the terminal d. As described above, by configuring the image division circuit 1 to have the circuit configuration shown in FIG. 6, the processing after the block representative value detection circuit 2 is made to rest for one clock, and after the processing of one line is completed, the next one line is processed. It is sufficient to realize the sequential input of the above-mentioned luminance data by taking a break. By doing so, the memory capacity of the image dividing circuit 1 is enough for one line. Therefore, according to the first embodiment, the image compression device can be realized with a small memory.

【0052】次に、ブロック代表値検出回路2は、画像
分割回路1から出力されるブロックが有する2行×2列
の画素の輝度値aと輝度値bと輝度値cと輝度値dの内の最
小値をブロック代表値として検出する。なお、この第1
実施例では、上記ブロック代表値検出回路2が、上記輝
度値a,b,c,dの内の最小値をブロック代表値として
検出したが、上記輝度値の内の最大値をブロック代表値
として検出するようにしてもよい。
Next, the block representative value detection circuit 2 selects the brightness value a, the brightness value b, the brightness value c, and the brightness value d of the pixels of 2 rows × 2 columns included in the block output from the image division circuit 1. The minimum value of is detected as a block representative value. In addition, this first
In the embodiment, the block representative value detection circuit 2 detects the minimum value of the brightness values a, b, c, d as the block representative value, but the maximum value of the brightness values as the block representative value. You may make it detect.

【0053】一方、差分算出回路3では、上記ブロック
代表値と上記2行×2列の画素の輝度値a,b,c,dとの
差つまり差分値Da,Db,Dc,Ddを計算する。
On the other hand, the difference calculation circuit 3 calculates the difference between the block representative value and the luminance values a, b, c, d of the pixels of 2 rows × 2 columns, that is, the difference values Da, Db, Dc, Dd. .

【0054】次に、差分パターン分類回路4では、2行
×2列の画素の輝度値とブロック代表値との差分値Da
とDbとDcとDdから上記ブロックの差分値の分布パタ
ーンを求める。この差分値の分布パターンは、差分値D
aとDbとDcとDdのうち大きい方から2つ乃至3つが2
行×2列の画素のどの位置にあるかによって決まる。そ
して、この決定された分布パターンが、予め用意されて
いる分布パターンの内のどの分布パターンに一致するか
によって、上記決定された分布パターンの値が決まる。
この第1実施例では、上記差分値の内の大きい方から2
つの差分値が2行×2列の画素の配列に対して占める位
置によって、分布パターンが決定される。この分布パタ
ーンを、図9に具体的に示す。図9には、パターン0か
らパターン5までの6個の分布パターンが示されてい
る。この各分布パターンは2行×2列の画素の配列の内
で、差分値の大きい方から2つの差分値を持つ画素がど
こに位置しているのかを、斜線が施されている四角形に
よって表している。図9に示すように、デジタル化され
た原画像を、(m×n)個(m=2,n=2)の複数の画
素を有する複数のブロックに分割した場合に、上記ブロ
ック内の各画素の輝度と上記ブロック代表値との差分値
の差分値分布パターンの統計をとった結果、1番大きな
差分値および2番目に大きな差分値に比べて、3番目に
大きな差分値はかなり小さいということが判った。
Next, in the difference pattern classification circuit 4, the difference value Da between the luminance value of the pixels of 2 rows × 2 columns and the block representative value Da
From Db, Dc, Dd, the distribution pattern of the difference value of the block is obtained. The distribution pattern of this difference value is the difference value D
2 or 3 from the larger of a, Db, Dc, and Dd is 2.
It depends on the position of the pixel of row × 2 columns. Then, the value of the determined distribution pattern is determined depending on which distribution pattern of the prepared distribution patterns the determined distribution pattern matches.
In the first embodiment, the larger one of the difference values is 2
The distribution pattern is determined by the position of one difference value with respect to the pixel array of 2 rows × 2 columns. This distribution pattern is specifically shown in FIG. In FIG. 9, six distribution patterns from pattern 0 to pattern 5 are shown. In each distribution pattern, in the array of pixels of 2 rows × 2 columns, the positions of the pixels having two difference values from the one having the largest difference value are represented by the shaded rectangles. There is. As shown in FIG. 9, when the digitized original image is divided into a plurality of blocks having a plurality of (m × n) (m = 2, n = 2) pixels, As a result of the statistics of the difference value distribution pattern of the difference values between the pixel brightness and the block representative value, the third largest difference value is considerably smaller than the largest difference value and the second largest difference value. I knew that.

【0055】そこで、差分値の大きいほうから1番目と
2番目の2つの差分値が、2×2の画素行列に占める位
置を表す差分値分布パターンを調べると、図9に示した
6つのパターンの内、パターン0とパターン1とパター
ン2とパターン3とが統計的に非常に多いことが判っ
た。一方、上記配置パターンがパターン4またはパター
ン5であることは少ないということが判った。
Therefore, when the difference value distribution pattern showing the positions occupied by the first and second difference values from the largest difference value in the 2 × 2 pixel matrix is examined, the six patterns shown in FIG. 9 are obtained. Among them, it was found that pattern 0, pattern 1, pattern 2 and pattern 3 were statistically very large. On the other hand, it has been found that the above arrangement pattern is rarely the pattern 4 or the pattern 5.

【0056】したがって、例えば差分値の分布パターン
に割り当てるビット数を2ビット程度に抑えたければ、
パターン4と5は無視して、パターン0〜3のみを使用
すればよい。こうすれば、少ないデータ量で、高周波成
分を保存した画質の良い復元画像を得ることができる。
Therefore, for example, if the number of bits assigned to the distribution pattern of difference values is to be suppressed to about 2 bits,
Patterns 4 and 5 may be ignored and only patterns 0-3 may be used. By doing so, it is possible to obtain a restored image with high image quality in which high-frequency components are saved with a small amount of data.

【0057】また、圧縮効率が少し悪くなっても良いの
であれば、1番大きな差分値から3番目に大きな差分値
までの3つの差分値の分布をも考慮し、パターン数を8
〜10のパターンに増やせば、さらに画質が改善され
る。
If the compression efficiency may slightly deteriorate, the distribution of three difference values from the largest difference value to the third largest difference value is also taken into consideration, and the number of patterns is set to 8.
By increasing the number of patterns to 10, the image quality is further improved.

【0058】そして、差分代表値算出回路5は、2行×
2列の画素に対応している差分値DaとDbとDcとDdか
ら差分代表値を算出する。この実施例では、上記差分代
表値を、差分値Da,Db,Dc,Ddのうち大きい方から
2つの差分値を平均した値とした。
The difference representative value calculation circuit 5 has 2 rows ×
A difference representative value is calculated from the difference values Da, Db, Dc, and Dd corresponding to the pixels in the two columns. In this embodiment, the representative difference value is a value obtained by averaging two difference values from the larger difference value Da, Db, Dc, Dd.

【0059】次に、差分代表値量子化回路7は、上記差
分代表値算出回路5から受けた8ビットの差分代表値を
3ビットまたは4ビット程度に量子化する。この量子化
は、例えばビットシフトにより線型量子化してもよい
し、対数関数などの非線型量子化を行う場合は、ルック
アップテーブル変換により実現すればよい。この第1実
施例では量子化ビット数は3ビットとし、ルックアップ
テーブル変換により、非線形に量子化するものとした。
Next, the difference representative value quantization circuit 7 quantizes the 8-bit difference representative value received from the difference representative value calculation circuit 5 into about 3 bits or 4 bits. This quantization may be linearly quantized by, for example, bit shift, or when nonlinear quantization such as a logarithmic function is performed, it may be realized by lookup table conversion. In the first embodiment, the quantization bit number is 3 bits, and the quantization is performed non-linearly by the look-up table conversion.

【0060】一方、ブロック代表値量子化回路6は、上
記ブロック代表値検出回路2からのブロック代表値を受
けて、このブロック代表値を量子化する。この量子化
は、例えば、8ビットデータであるブロック代表値を下
位へ2ビット程度シフトすることによって行われる。
On the other hand, the block representative value quantizing circuit 6 receives the block representative value from the block representative value detecting circuit 2 and quantizes the block representative value. This quantization is performed, for example, by shifting the block representative value, which is 8-bit data, to the lower order by about 2 bits.

【0061】次に、符号化データ出力回路8は、図7に
示すように、量子化されたブロック代表値(6ビット)
と、差分値の分布パターン値としての差分パターン番号
(3ビット)と、量子化された差分代表値(3ビット)とが
構成するビット列を1ブロックの符号化画像データとし
て出力する。
Next, as shown in FIG. 7, the encoded data output circuit 8 quantizes the block representative value (6 bits).
And the difference pattern number as the distribution pattern value of the difference value
A bit string formed by (3 bits) and the quantized difference representative value (3 bits) is output as one block of encoded image data.

【0062】この第1実施例によれば、ブロック代表値
検出回路2が出力するブロック代表値に加えて、ブロッ
ク内の各画素に対応している差分値から計算されたブロ
ックを代表する差分代表値と、上記ブロック内の各画素
に対応している差分値の差分値分布パターン(差分パタ
ーン番号)という2つのパラメータを新たに導入してい
る。このことによって、高周波成分が失われることがな
く画像の品質を低下を抑えて高品質に画像データの圧縮
を行うことができる。
According to the first embodiment, in addition to the block representative value output by the block representative value detection circuit 2, the difference representative representing the block calculated from the difference value corresponding to each pixel in the block. Two parameters, that is, a value and a difference value distribution pattern (difference pattern number) of difference values corresponding to each pixel in the block are newly introduced. As a result, it is possible to compress the image data with high quality while suppressing the deterioration of the image quality without losing the high frequency component.

【0063】また、この第1実施例によれば、変換符号
化方式と異なり、浮動小数点演算を行う必要がなく、演
算量が少ないから、ハードウェアの規模が小さくて、処
理時間が短い利点がある。
Further, according to the first embodiment, unlike the transform coding method, there is no need to perform floating point arithmetic and the amount of arithmetic is small, so that the scale of hardware is small and the processing time is short. is there.

【0064】また、この第1実施例によれば、アフィン
変換やパターンマッチング処理を行わないから、フラク
タル画像圧縮に比べて処理時間が短く、リアルタイムに
画像圧縮することができる。
Further, according to the first embodiment, since the affine transformation and the pattern matching processing are not performed, the processing time is shorter than that of the fractal image compression, and the image compression can be performed in real time.

【0065】〔第2実施例〕図2に、本発明の画像復元
装置の実施例としての第2実施例の概略構成を示す。こ
の第2実施例の画像復元装置は、図1に示した第1実施
例の画像圧縮装置で圧縮された符号化画像が入力され、
この入力された符号化画像を復元する装置である。図2
において、9は固定長符号復号回路、10はブロック代
表値逆量子化回路、11は差分代表値逆量子化回路、1
2は拡大回路、13は差分情報付加回路、14は復元画
像出力回路である。
[Second Embodiment] FIG. 2 shows a schematic configuration of a second embodiment as an embodiment of the image restoration apparatus of the present invention. The image restoration apparatus of the second embodiment receives the encoded image compressed by the image compression apparatus of the first embodiment shown in FIG.
This is a device for restoring the input coded image. Figure 2
In the figure, 9 is a fixed-length code decoding circuit, 10 is a block representative value inverse quantization circuit, 11 is a difference representative value inverse quantization circuit, 1
Reference numeral 2 is an enlargement circuit, 13 is a difference information addition circuit, and 14 is a restored image output circuit.

【0066】固定長符号復号回路9は入力された符号化
画像のビット列を、6ビット,3ビット,3ビットに分
割して、量子化ブロック代表値,分布パターン値として
の差分パターン番号,量子化差分代表値として出力す
る。
The fixed-length code decoding circuit 9 divides the bit string of the input coded image into 6 bits, 3 bits, and 3 bits, and quantizes the block representative value, the difference pattern number as the distribution pattern value, and the quantization. The difference representative value is output.

【0067】次に、ブロック代表値逆量子化回路10
は、上記固定長符号復号回路9から入力された6ビット
の量子化ブロック代表値を2ビット右にシフトして8ビ
ットに戻す。すなわち、ブロック代表値逆量子化回路1
0は、第1実施例においてブロック代表値を量子化した
ときと逆の処理(逆量子化)を行う。
Next, the block representative value inverse quantization circuit 10
Shifts the 6-bit quantized block representative value input from the fixed length code decoding circuit 9 to the right by 2 bits and returns it to 8 bits. That is, the block representative value inverse quantization circuit 1
0 performs processing (inverse quantization) reverse to that when the block representative value is quantized in the first embodiment.

【0068】次に、差分代表値逆量子化回路11は、復
号回路9からの3ビットの量子化差分代表値を逆量子化
して、8ビットの差分代表値に戻す。上記第1実施例で
は、ルックアップテーブル変換によって量子化したの
で、この第2実施例での上記逆量子化は、上記量子化し
たときとは逆のルックアップテーブル変換を行う。
Next, the difference representative value inverse quantization circuit 11 dequantizes the 3-bit quantized difference representative value from the decoding circuit 9 to restore it to an 8-bit difference representative value. In the first embodiment, since the quantization is performed by the look-up table conversion, the dequantization in the second embodiment performs the look-up table conversion that is the reverse of the quantization.

【0069】次に、拡大回路12は、ブロック代表値逆
量子化回路10が出力した8ビットに戻されたブロック
代表値を受けて、この8ビットのブロック代表値を2行
×2列の画素を持つブロックに展開する。
Next, the enlarging circuit 12 receives the block representative value returned to 8 bits by the block representative value dequantizing circuit 10, and outputs the 8-bit block representative value to pixels of 2 rows × 2 columns. Expand to a block with.

【0070】次に、差分情報付加回路13は、復号回路
9からの分布パターン値と、差分代表値逆量子化回路1
1からの差分代表値(8ビット)とを用いて、上記拡大回
路12から受けた2行×2列の画素が構成する部分画像
(ブロック)に差分情報を付加する。すなわち、上記差分
パターン番号から得られるパターンによって、2行×2
列の画素の内で差分を持つと判断された画素について、
この画素が有する輝度値に上記差分代表値を加算する。
Next, the difference information adding circuit 13 detects the distribution pattern value from the decoding circuit 9 and the difference representative value inverse quantization circuit 1
The partial image formed by the pixels of 2 rows × 2 columns received from the enlargement circuit 12 by using the differential representative value from 1 (8 bits)
Add difference information to (block). That is, by the pattern obtained from the difference pattern number, 2 rows × 2
For pixels that are determined to have a difference among the pixels in the column,
The difference representative value is added to the brightness value of this pixel.

【0071】次に、復元画像出力回路14は、以上の処
理で復元された2行×2列の画素が構成する部分画像
(ブロック)を、原画像を復元するような所定の位置に
出力する。
Next, the restored image output circuit 14 outputs the partial image (block) formed by the pixels of 2 rows × 2 columns restored by the above processing to a predetermined position where the original image is restored. .

【0072】上述した一連の画像処理を、入力された符
号化画像のビット列が終わるまで、繰り返すことによっ
て、第1実施例によって圧縮された画像を復元すること
ができる。
The image compressed by the first embodiment can be restored by repeating the series of image processing described above until the bit string of the input coded image ends.

【0073】このように、この第2実施例によれば、固
定長符号復号回路9によって、第1実施例の画像圧縮装
置から伝送されてきた圧縮画像データのビット列から、
ブロック代表値と差分パターン番号と差分代表値とを復
号し、上記ブロック代表値を輝度値とした2行×2列の
画素を有するブロックを作り、上記差分パターン番号に
基づいて上記ブロックの画素に上記差分代表値を加算す
る。したがって、この第2実施例によれば、上記第1実
施例によって圧縮された画像データを、復元することが
できる。
As described above, according to the second embodiment, the fixed length code decoding circuit 9 converts the bit string of the compressed image data transmitted from the image compression apparatus of the first embodiment into
The block representative value, the difference pattern number, and the difference representative value are decoded to form a block having 2 rows × 2 columns of pixels with the block representative value as a luminance value, and the pixel of the block is determined based on the difference pattern number. The difference representative value is added. Therefore, according to the second embodiment, the image data compressed by the first embodiment can be restored.

【0074】この第2実施例によれば、ブロック代表値
に加えて、差分代表値と差分パターン番号という2つの
パラメータを使用して、画像データを復元しているの
で、小さなハードウェア規模と少ない演算量でもって、
高周波成分が失われることがなく画像の品質を低下を抑
えて高品質に画像データの復元を行うことができる。
According to the second embodiment, since the image data is restored by using the two parameters of the difference representative value and the difference pattern number in addition to the block representative value, the small hardware scale and the small amount are used. With the amount of calculation,
It is possible to restore high-quality image data while suppressing deterioration of image quality without losing high-frequency components.

【0075】また、この第2実施例によれば、変換符号
化方式と異なり、浮動小数点演算を行う必要がなく、演
算量が少ないから、ハードウェアの規模が小さくて、処
理時間が短い利点がある。
Further, according to the second embodiment, unlike the transform coding method, there is no need to perform floating point arithmetic and the amount of arithmetic is small, so that the scale of hardware is small and the processing time is short. is there.

【0076】また、この第2実施例によれば、アフィン
変換やパターンマッチング処理を行わないから、フラク
タル画像圧縮された画像データを復元する場合に比べて
処理時間が短くリアルタイムに画像圧縮することができ
る。
Further, according to the second embodiment, since the affine transformation and the pattern matching processing are not performed, the processing time is shorter than that in the case where the fractal image compressed image data is restored, and the image compression can be performed in real time. it can.

【0077】〔第3実施例〕次に、図3および図4に第
3実施例を示す。図3における右端x,y,zは、それぞ
れ、図4における左端x,y,zにつながっている。
[Third Embodiment] Next, FIGS. 3 and 4 show a third embodiment. The right ends x, y, z in FIG. 3 are connected to the left ends x, y, z in FIG. 4, respectively.

【0078】この第3実施例は画像圧縮装置である。こ
の第3実施例は、図示しないCCDカメラ等の画像入力
装置から入力された例えば8ビットのデジタル画像デー
タを圧縮するものである。
The third embodiment is an image compression device. In the third embodiment, for example, 8-bit digital image data input from an image input device such as a CCD camera, which is not shown, is compressed.

【0079】図3と図4に示すように、この第3実施例
が、図1に示した第1実施例と異なる点は次の3つの点
だけである。すなわち、差分パターン特定手段としての
差分パターン分類回路4と符号化データ出力回路18と
の間に接続された差分パターン修正回路15を有してい
る点と、ブロック代表値量子化回路6,差分パターン修
正回路15,差分代表値量子化回路7と符号化データ出
力回路8との間にハフマン符号器16が接続されている
点と、ハフマンテーブルを含んでいるROM17がハフ
マン符号器16に接続されている点である。
As shown in FIGS. 3 and 4, the third embodiment differs from the first embodiment shown in FIG. 1 only in the following three points. That is, the difference pattern correction circuit 15 connected between the difference pattern classification circuit 4 as the difference pattern identification means and the encoded data output circuit 18, the block representative value quantization circuit 6, and the difference pattern A Huffman encoder 16 is connected between the correction circuit 15, the differential representative value quantization circuit 7 and the encoded data output circuit 8, and a ROM 17 including a Huffman table is connected to the Huffman encoder 16. That is the point.

【0080】したがって、画像分割回路1と、ブロック
代表値検出回路2と、差分算出回路3と、差分パターン
分類回路4と、差分代表値算出回路5と、ブロック代表
値量子化回路6と、差分代表値算出回路7は、第1実施
例と同じ構成であり、第1実施例と同じ働きをする。従
って、この第3実施例においても、画像分割回路1は入
力画像を2行×2列の画素を有する複数のブロックに分
割するものである。
Therefore, the image division circuit 1, the block representative value detection circuit 2, the difference calculation circuit 3, the difference pattern classification circuit 4, the difference representative value calculation circuit 5, the block representative value quantization circuit 6, and the difference The representative value calculation circuit 7 has the same configuration as that of the first embodiment and has the same function as that of the first embodiment. Therefore, also in the third embodiment, the image division circuit 1 divides the input image into a plurality of blocks each having pixels of 2 rows × 2 columns.

【0081】したがって、この第3実施例では、上記差
分パターン修正回路15とハフマン符号器16とROM
17とについて重点的に説明する。
Therefore, in the third embodiment, the difference pattern correction circuit 15, the Huffman encoder 16 and the ROM are used.
17 will be mainly described.

【0082】上記差分パターン修正回路15は、差分代
表値量子化回路7によって量子化された量子化差分代表
値に基づいて、差分パターン分類回路4が特定した分布
パターン値としての差分パターン番号を修正する。具体
的には、上記差分パターン修正回路15は、図9に示し
た6つの差分値分布パターンとは異なる7番目の分布パ
ターンを有しており、この7番目の分布パターンは、ブ
ロックが有している4つの画素が同じ輝度値であるとい
うことを表す。この7番目の分布パターンは、ブロック
が差分を持たないことを表すものである。したがって、
上記差分パターン修正回路15は、上記7番目の分布パ
ターンの差分パターン番号を、量子化された差分代表値
が0であるブロックに割り当てる。
The difference pattern correction circuit 15 corrects the difference pattern number as the distribution pattern value specified by the difference pattern classification circuit 4 based on the quantized difference representative value quantized by the difference representative value quantization circuit 7. To do. Specifically, the difference pattern correction circuit 15 has a seventh distribution pattern different from the six difference value distribution patterns shown in FIG. 9, and the seventh distribution pattern is included in the block. The four pixels have the same luminance value. The seventh distribution pattern represents that the blocks have no difference. Therefore,
The difference pattern correction circuit 15 assigns the difference pattern number of the seventh distribution pattern to the block whose quantized difference representative value is 0.

【0083】一方、ハフマン符号器16は、ブロック代
表値量子化回路6からの量子化されたブロック代表値
と、差分パターン修正回路15からの差分パターン番号
と、差分代表値量子化回路7からの量子化された差分代
表値とを受けて、上記ブロック代表値と上記分布パター
ン値と上記差分代表値とをそれぞれハフマン符号化す
る。このハフマン符号化に際して、上記ブロック代表値
を、そのままハフマン符号化してもよいし、DPCM
(差分PCM)を使っても良い。また、上記ハフマン符号
化に使用するハフマンテーブルはROM17に収められ
ている。図4に示すように、上記ハフマンテーブルは、
ブロック代表値をハフマン符号化するためのブロック代
表値用ハフマンテーブルと、分布パターン値をハフマン
符号化するための分布パターン値用ハフマンテーブル
と、差分代表値をハフマン符号化するための差分代表値
用ハフマンテーブルとを含んでいる。
On the other hand, the Huffman encoder 16 quantizes the block representative value from the block representative value quantization circuit 6, the difference pattern number from the difference pattern correction circuit 15, and the difference representative value quantization circuit 7. Upon receiving the quantized difference representative value, the block representative value, the distribution pattern value, and the difference representative value are Huffman-encoded, respectively. In this Huffman coding, the block representative value may be Huffman coded as it is, or DPCM
(Differential PCM) may be used. The Huffman table used for the Huffman coding is stored in the ROM 17. As shown in FIG. 4, the Huffman table is
Huffman table for block representative values for Huffman coding block representative values, Huffman table for distribution pattern values for Huffman coding distribution pattern values, and difference representative values for Huffman coding difference representative values Includes a Huffman table and.

【0084】それぞれのハフマンテーブルは、多数の画
像についてのブロック代表値の分布、および多数の画像
についての差分パターン番号の分布、および多数の画像
についての差分代表値の分布から作られたものである。
Each Huffman table is created from the distribution of block representative values for many images, the distribution of difference pattern numbers for many images, and the distribution of difference representative values for many images. .

【0085】上記ハフマン符号器16は、ブロック代表
値、差分パターン番号、差分代表値それぞれのデータと
ハフマンテーブルのオフセットから計算されるアドレス
をROM17に与え、それぞれの符号化されたデータを
読み出す。このとき、差分値の分布パターンの値が、差
分を持たない分布パターンを表す値であるときには、ハ
フマン符号器16は、差分代表値を符号化しない。ま
た、差分代表値用ハフマンテーブルにも、差分代表値0
に相当するコードは存在しない。
The Huffman encoder 16 gives the ROM 17 an address calculated from the data of each of the block representative value, the difference pattern number, the difference representative value and the offset of the Huffman table, and reads each encoded data. At this time, when the value of the difference value distribution pattern is a value representing a distribution pattern having no difference, the Huffman encoder 16 does not encode the difference representative value. In addition, the differential representative value 0 is also stored in the differential representative value Huffman table.
There is no code equivalent to.

【0086】そして、符号化データ出力回路18は、ハ
フマン符号器16によって符号化されたブロック代表値
と、差分パターン番号と、差分代表値を図8(A)に示す
ビット列にして出力する。図8(A)に示すブロック代表
値、差分パターン番号、差分代表値それぞれのビット長
は不定であり、図8(B)に示すように差分代表値は出力
しない場合もある。従って、図4には示していないが、
ハフマン符号器16から符号化データ出力回路18に渡
されるデータは、符号化されたブロック代表値と、符号
化された差分パターン番号と、符号化された差分代表値
だけでなく、これらそれぞれのビット長の情報も含んで
いる。
Then, the encoded data output circuit 18 outputs the block representative value encoded by the Huffman encoder 16, the difference pattern number, and the difference representative value as a bit string shown in FIG. 8A. The bit lengths of the block representative value, the difference pattern number, and the difference representative value shown in FIG. 8A are indefinite, and the difference representative value may not be output as shown in FIG. 8B. Therefore, although not shown in FIG.
The data passed from the Huffman encoder 16 to the encoded data output circuit 18 includes not only the encoded block representative value, the encoded difference pattern number, and the encoded difference representative value, but also these respective bits. It also includes the length information.

【0087】このように、この第3実施例では、ハフマ
ン符号化などの可変長符号化を行うことにより、固定長
符号化を行っている第1実施例に比べて圧縮率が向上す
る。なぜならば、ハフマン符号化というのは、出現頻度
の高いデータに短いコードを与え、出現頻度の低いデー
タに長いコードを与えることによって、平均して1デー
タ当たりの符号長を短くすることができる符号化方式で
あるからである。これに加え、この第3実施例は、差分
を持たないことを表す分布パターン番号を導入し、差分
代表値が0のときは、差分代表値を出力しないことによ
って、さらに圧縮率を向上させることができる。 〔第4実施例〕次に、図5に、本発明の画像復元装置の
実施例である第4実施例の概略構成を示す。この第4実
施例は、図3と図4に示した第3実施例の画像圧縮装置
によって圧縮された符号化画像を復号する画像復号装置
である。この第4実施例は、可変長符号復号回路19
と、この可変用符号復号回路19に接続されていて、ハ
フマン木を含んでいるROM30を備えている点だけ
が、図2に示した第2実施例と異なる点である。したが
って、この点について重点的に説明する。
As described above, in the third embodiment, by performing the variable length coding such as the Huffman coding, the compression rate is improved as compared with the first embodiment in which the fixed length coding is performed. The reason is that Huffman coding is a code that can shorten the code length per data on average by giving a short code to data that frequently appears and giving a long code to data that rarely appears. It is because it is a system. In addition to this, the third embodiment introduces a distribution pattern number indicating that there is no difference, and when the difference representative value is 0, does not output the difference representative value, thereby further improving the compression rate. You can Fourth Embodiment Next, FIG. 5 shows a schematic configuration of a fourth embodiment which is an embodiment of the image restoration apparatus of the present invention. The fourth embodiment is an image decoding apparatus that decodes a coded image compressed by the image compression apparatus of the third embodiment shown in FIGS. 3 and 4. The fourth embodiment is a variable length code decoding circuit 19
2 is different from the second embodiment shown in FIG. 2 only in that the ROM 30 connected to the variable code decoding circuit 19 and including the Huffman tree is provided. Therefore, this point will be mainly described.

【0088】図5において、19は可変長符号復号回
路、30はROMである。そして、ブロック代表値逆量
子化回路10と差分代表値逆量子化回路11と拡大回路
12と差分情報付加回路13と復元画像出力回路14
は、第2実施例と同じ構成であり、第2実施例の回路と
同じ働きをする。
In FIG. 5, 19 is a variable length code decoding circuit, and 30 is a ROM. Then, the block representative value dequantization circuit 10, the difference representative value dequantization circuit 11, the expansion circuit 12, the difference information addition circuit 13, and the restored image output circuit 14
Has the same configuration as that of the second embodiment and operates in the same way as the circuit of the second embodiment.

【0089】上記可変長符号復号回路19は、ROM3
0に収められているハフマン木(ブロック代表値用ハフ
マン木と差分パターン用ハフマン木と差分代表値用ハフ
マン木)を使って、入力された符号化画像のビット列か
ら、ブロック代表値と、分布パターン値としての差分パ
ターン番号と、差分代表値を復号する。上述の第3実施
例で説明したように、差分パターン番号が、差分を持た
ないパターンを表す値であるときは、差分代表値は入力
ビット列の中に含まれておらず、復号されない。
The variable length code decoding circuit 19 is provided in the ROM 3
Using the Huffman tree (Huffman tree for block representative value, Huffman tree for difference pattern, and Huffman tree for difference representative value) stored in 0, the block representative value and the distribution pattern from the bit string of the input coded image. The difference pattern number as a value and the difference representative value are decoded. As described in the third embodiment, when the difference pattern number is a value representing a pattern having no difference, the difference representative value is not included in the input bit string and is not decoded.

【0090】次に、ブロック代表値逆量子化回路10、
差分代表値逆量子化回路11、拡大回路12、差分情報
付加回路13、復元画像出力回路14は、図2の第2実
施例と同じ構成であり、第2実施例と同じ動作をする。
Next, the block representative value inverse quantization circuit 10,
The differential representative value dequantization circuit 11, the expansion circuit 12, the difference information addition circuit 13, and the restored image output circuit 14 have the same configuration as in the second embodiment of FIG. 2 and operate in the same manner as in the second embodiment.

【0091】そして、第2実施例と同様に、復号回路1
9に入力された符号化画像のビット列が終わるまで、復
号回路19は、ブロック代表値と、分布パターン値と、
差分代表値とを復号する。そして、ブロック代表値逆量
子化回路10と差分代表値逆量子化回路11は、ブロッ
ク代表値と差分代表値とを逆量子化する。そして、拡大
回路12は、ブロック代表値を2行×2列の画素へ展開
する。そして、差分情報付加回路13によって、差分情
報が付加された上で復元された部分画像を復元画像出力
回路14から出力するという処理を繰り返して、圧縮さ
れた画像を復元する。
Then, as in the second embodiment, the decoding circuit 1
Until the bit string of the encoded image input to 9 ends, the decoding circuit 19 outputs the block representative value, the distribution pattern value,
Decode the differential representative value. Then, the block representative value dequantization circuit 10 and the difference representative value dequantization circuit 11 dequantize the block representative value and the difference representative value. Then, the expansion circuit 12 expands the block representative value into pixels of 2 rows × 2 columns. Then, the difference information addition circuit 13 repeats the process of outputting the partial image restored after the difference information is added from the restored image output circuit 14 to restore the compressed image.

【0092】この第4実施例の画像復元装置によれば、
差分パターン番号が、差分を持たないパターンを表す値
であるときは、差分代表値は入力ビット列の中に含まれ
ておらず、復号されない。したがって、この第4実施例
によれば、第2実施例の画像復元装置が有する効果に加
えて、第1実施例よりも圧縮効率が高い第3実施例の画
像圧縮装置からの画像データを復元して、高品質な画像
データをリアルタイムで出力することができる。
According to the image restoration apparatus of the fourth embodiment,
When the difference pattern number is a value representing a pattern having no difference, the difference representative value is not included in the input bit string and is not decoded. Therefore, according to the fourth embodiment, in addition to the effect of the image decompression device of the second embodiment, the image data from the image compression device of the third embodiment having higher compression efficiency than that of the first embodiment is decompressed. Thus, high quality image data can be output in real time.

【0093】〔第5実施例〕次に、図10に、本発明の
画像圧縮装置および画像復元装置の実施例としての圧縮
チップ32および復元チップ34を内蔵しているデジタ
ルスチルカメラのシステム概観を示す。図10に示すよ
うに、このデジタルスチルカメラは、パソコンや携帯型
情報ツールによって実現されているホスト機器35に接
続して使用するものである。
[Fifth Embodiment] Next, FIG. 10 shows a system overview of a digital still camera incorporating a compression chip 32 and a decompression chip 34 as an embodiment of an image compression device and an image decompression device of the present invention. Show. As shown in FIG. 10, this digital still camera is used by connecting to a host device 35 realized by a personal computer or a portable information tool.

【0094】図10において、31は画像入力部であ
り、光学系部分と、CCDの駆動系部分と、γ補正部分
と、A/D変換部分などを含んでいる。この画像入力部
31からはデジタル化された画像が出力されるようにな
っている。この画像入力部31には上記圧縮チップ32
が接続されており、この圧縮チップ32には画像メモリ
33が接続されている。そして、画像メモリ33には、
復元チップ34が接続されている。そして、この復元チ
ップ34には、ホスト機器35としてのパソコンまたは
携帯型情報ツールなどが接続されるようになっている。
In FIG. 10, reference numeral 31 denotes an image input section, which includes an optical system section, a CCD drive system section, a γ correction section, an A / D conversion section and the like. The image input unit 31 outputs a digitized image. The image input unit 31 includes the compression chip 32.
Are connected, and an image memory 33 is connected to the compression chip 32. Then, in the image memory 33,
The restoration chip 34 is connected. A personal computer as a host device 35 or a portable information tool is connected to the restoration chip 34.

【0095】このデジタルスチルカメラは、画像入力部
31に入力されたデジタル画像は、画像圧縮チップ32
によって圧縮され、圧縮された画像データは画像メモリ
33に格納される。
In this digital still camera, the digital image input to the image input unit 31 is processed by the image compression chip 32.
And the compressed image data is stored in the image memory 33.

【0096】一方、ホスト機器35側から画像を読み出
す場合は、画像メモリ33に蓄えられた画像データが、
画像復元チップ34によって復元されて、ホスト機器3
5に伝送される。本発明の画像圧縮装置と画像復元装置
を実現した圧縮チップ32および復元チップ34は、上
述したように、回路構成が簡単であり、リアルタイムに
画像データの圧縮と復元ができる。したがって、ユーザ
ーは、このデジタルスチルカメラを使用して、画像の撮
影や読み出しを行うときに、画像処理時間に起因するタ
イムラグを感じることがなく、画像の圧縮と復元が行な
われていることを意識しないで、スピーディな操作感を
得ることができる。
On the other hand, when the image is read from the host device 35 side, the image data stored in the image memory 33 is
The host device 3 is restored by the image restoration chip 34.
5 is transmitted. As described above, the compression chip 32 and the decompression chip 34 that realize the image compression device and the image decompression device of the present invention have a simple circuit configuration and can compress and decompress image data in real time. Therefore, the user does not feel a time lag due to the image processing time when capturing or reading an image using this digital still camera, and is aware that the image is compressed and decompressed. Without doing so, a speedy operation feeling can be obtained.

【0097】また、上記画像復元チップ34に、請求項
1の発明の画像圧縮装置が実現されている第1実施例が
作り込まれている場合には、画像データが約3分の1に
圧縮される。また、上記画像復元チップ34に、請求項
3の発明の画像圧縮装置が実現されている第3実施例が
作り込まれている場合には、画像データが3分の1〜1
2分の1に圧縮される(平均では4分の1〜5分の1)。
When the first embodiment in which the image compression device of the first aspect of the invention is realized is built in the image decompression chip 34, the image data is compressed to about 1/3. To be done. Further, when the image decompression chip 34 is provided with the third embodiment in which the image compression apparatus according to the invention of claim 3 is realized, the image data is reduced to 1/3 to 1/3.
It is compressed in half (1/4 to 1/5 on average).

【0098】したがって、図10に示したスチルカメラ
によれば、図11に示したような画像圧縮/復元装置を
備えていないスチルカメラに比べて、カメラ本体内の画
像メモリのメモリ容量を見掛け上3〜5倍に使える効果
がある。
Therefore, according to the still camera shown in FIG. 10, the apparent memory capacity of the image memory in the camera body is apparent in comparison with the still camera having no image compression / decompression device shown in FIG. It has the effect of being used 3 to 5 times.

【0099】[0099]

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、請求項
1の発明の画像圧縮装置は、ブロック内の各画素の輝度
とブロック代表値との差分値を求める差分算出手段と、
上記ブロック内の各画素に対応する上記差分値の分布パ
ターンを、予め定められた複数種類の分布パターンの内
のいづれか1つに特定する差分値分布パターン特定手段
と、上記ブロック内の各画素に対応している差分値か
ら、上記ブロックを代表する差分代表値を計算する差分
代表値算出手段と、量子化された量子化ブロック代表値
と、上記分布パターン値と、量子化された量子化差分代
表値とを、順に出力する符号化データ出力手段とを備え
ている。
As is apparent from the above description, the image compression apparatus according to the first aspect of the present invention comprises a difference calculation means for obtaining a difference value between the brightness of each pixel in the block and the block representative value.
Difference value distribution pattern specifying means for specifying the distribution pattern of the difference values corresponding to each pixel in the block to one of a plurality of predetermined distribution patterns, and to each pixel in the block. Difference representative value calculating means for calculating a difference representative value representative of the block from corresponding difference values, a quantized quantized block representative value, the distribution pattern value, and a quantized quantized difference. And a coded data output means for sequentially outputting the representative value.

【0100】したがって、請求項1の発明の画像圧縮装
置によれば、ブロック代表値に加えて、ブロック内の各
画素に対応している差分値から計算されたブロックを代
表する差分代表値と、上記ブロック内の各画素に対応し
ている差分値の差分値分布パターンという2つのパラメ
ータを新たに導入している。このことによって、高周波
成分が失われることがなくエッジを保存した圧縮である
ので、画像の品質の低下を抑えてボケのない高品質な画
像データの圧縮を行うことができる。
Therefore, according to the image compressing apparatus of the invention of claim 1, in addition to the block representative value, a difference representative value representative of the block calculated from the difference value corresponding to each pixel in the block, Two parameters, that is, a difference value distribution pattern of difference values corresponding to each pixel in the block are newly introduced. As a result, high-frequency components are not lost and edges are preserved, so that it is possible to suppress deterioration in image quality and perform high-quality image data compression without blurring.

【0101】また、この請求項1の発明によれば、変換
符号化方式と異なり、浮動小数点演算を行う必要がなく
整数演算のみで実現でき、演算量が少なく、また、DC
Tなどの複雑な処理を行わないので、回路構成が簡単で
ハードウェアの規模が小さく、処理時間が短くリアルタ
イムに画像圧縮することができ、メモリも少なくて済
む。また、固定長符号化であるので、画像の部分的な復
元も可能である。
According to the first aspect of the present invention, unlike the transform coding method, it is not necessary to perform a floating point arithmetic operation and can be realized by only an integer arithmetic operation.
Since complicated processing such as T is not performed, the circuit configuration is simple, the hardware scale is small, the processing time is short, real-time image compression is possible, and the memory is small. Further, since the fixed length coding is used, partial restoration of the image is also possible.

【0102】また、請求項2の発明の画像復元装置は、
量子化ブロック代表値と、分布パターン値と、量子化差
分代表値とを、画像圧縮装置から伝送されてきた圧縮画
像データのビット列から復号する固定長符号復号手段
と、ブロック代表値を輝度値とした(m行×n列)の画素
を有するブロックを作る拡大手段と、差分値の分布パタ
ーン値と差分代表値とが入力され、分布パターン値に基
づいてブロックが有する(m行×n列)の画素のうち差分
を持つ画素を検出し、この差分を持つ画素の輝度値に差
分代表値を加算する差分情報付加手段と、差分情報付加
手段によって差分情報が付加されて復元された(m行×
n列)の画素を有するブロックを、原画像を復元するよ
うな所定の位置に出力する復元画像出力手段とを備えた
ものである。
The image restoration device of the invention of claim 2 is
Fixed-length code decoding means for decoding the quantized block representative value, the distribution pattern value, and the quantized difference representative value from the bit string of the compressed image data transmitted from the image compression device, and the block representative value as the luminance value. The enlarging means for creating a block having (m rows × n columns) of pixels and the distribution pattern value of the difference value and the representative difference value are input, and the block has (m rows × n columns) based on the distribution pattern value. Of the pixels having the difference, the difference information adding means for detecting the pixel having the difference and adding the difference representative value to the luminance value of the pixel having the difference, and the difference information being added by the difference information adding means and restored (m rows) ×
and a restored image output means for outputting a block having pixels of (n columns) to a predetermined position where the original image is restored.

【0103】したがって、請求項2の発明によれば、請
求項1の発明の画像圧縮装置によって圧縮された画像の
復元を、整数演算のみで実現でき、また、簡単な演算の
みで実現できるため、回路構成が簡単で、リアルタイム
に圧縮画像を復元することができる。
Therefore, according to the invention of claim 2, the restoration of the image compressed by the image compressing apparatus of the invention of claim 1 can be realized only by integer arithmetic operation and by simple arithmetic operation. The circuit configuration is simple, and compressed images can be restored in real time.

【0104】また、請求項3の発明の画像圧縮装置は、
ブロック内の各画素の輝度とブロック代表値との差分値
を求める差分算出手段と、ブロック内の各画素に対応す
る差分値の分布パターンを、予め定められた複数種類の
分布パターンの内のいづれか1つに特定する差分値分布
パターン特定手段と、ブロック内の各画素に対応してい
る差分値から、ブロックを代表する差分代表値を計算す
る差分代表値算出手段と、量子化された量子化差分代表
値に基づいて、差分値の分布パターン値を修正する差分
値分布パターン修正手段と、量子化された量子化ブロッ
ク代表値と、修正された分布パターン値と、量子化され
た量子化差分代表値とを符号に変換する符号化手段と、
符号化手段によって可変長符号化された量子化ブロック
代表値と修正された分布パターン値と量子化差分代表値
を順次出力する符号化データ出力手段とを備えたもので
ある。
The image compression apparatus according to the invention of claim 3 is
The difference calculation means for obtaining the difference value between the brightness of each pixel in the block and the block representative value, and the distribution pattern of the difference value corresponding to each pixel in the block are one of a plurality of predetermined distribution patterns. Difference value distribution pattern specifying means for specifying one, difference representative value calculating means for calculating a difference representative value representing a block from difference values corresponding to each pixel in the block, and quantized quantization Difference value distribution pattern correction means for correcting the distribution pattern value of the difference value based on the difference representative value, the quantized quantized block representative value, the corrected distribution pattern value, and the quantized quantized difference Encoding means for converting the representative value into a code,
It is provided with a coded data output means for sequentially outputting the quantized block representative value variable-length coded by the coding means, the corrected distribution pattern value, and the quantized difference representative value.

【0105】この請求項3の発明の画像圧縮装置は、請
求項1の発明と同様に、画像圧縮を整数演算のみで実現
でき、また、DCT(離散コサイン変換)などの複雑な処
理を行わないため演算量も少なく、回路構成が簡単で、
リアルタイムに圧縮することができ、メモリも少なくて
済む。そして、エッジを保存した圧縮であるので、ボケ
のない高品質の圧縮復元画像が得られる。その上、請求
項3の発明の画像圧縮装置は、ハフマン符号化などの可
変長符号化する符号化手段を使用しており、また、差分
代表値が0である場合はこれを出力しないようにするこ
とができる。
The image compression apparatus according to the third aspect of the present invention can realize the image compression only by the integer operation as in the first aspect of the invention, and does not perform complicated processing such as DCT (discrete cosine transform). Therefore, the calculation amount is small, the circuit configuration is simple,
It can be compressed in real time and requires less memory. Then, since the compression is performed with the edges preserved, a high-quality decompressed image without blur can be obtained. Furthermore, the image compression apparatus according to the third aspect of the present invention uses an encoding means for performing variable length encoding such as Huffman encoding, and does not output this when the differential representative value is 0. can do.

【0106】したがって、請求項3の発明の画像圧縮装
置によれば、請求項1の発明の画像圧縮装置よりも高い
圧縮率が得られ、特に高周波成分の少ない画像では、高
い圧縮率が望める。
Therefore, according to the image compression apparatus of the third aspect of the present invention, a higher compression rate can be obtained than that of the image compression apparatus of the first aspect of the present invention, and a high compression rate can be expected especially for an image with few high frequency components.

【0107】また、請求項4の発明の画像復元装置は、
請求項3の発明の画像圧縮装置からの圧縮されて符号化
された画像データを復元するためのものである。
The image restoration apparatus according to the fourth aspect of the invention is
It is for restoring the compressed and encoded image data from the image compression device of the invention of claim 3.

【0108】この画像復元装置は、請求項2の画像復元
装置と同様に、画像の復元を整数演算のみで実現でき、
また、簡単な演算のみで実現できるため、回路構成が簡
単で、リアルタイムに圧縮画像を復元することができ
る。
This image restoration device can realize image restoration only by integer arithmetic, like the image restoration device according to claim 2.
Further, since it can be realized only by a simple calculation, the circuit configuration is simple and the compressed image can be restored in real time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の第1実施例である画像圧縮装置の概
略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image compression apparatus that is a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第2実施例である画像復元装置の概
略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an image restoration device that is a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第3実施例である画像圧縮装置の概
略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an image compression apparatus that is a third embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の第3実施例である画像圧縮装置の概
略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an image compression apparatus that is a third embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の第4実施例である画像復元装置の概
略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an image restoration device that is a fourth embodiment of the present invention.

【図6】 上記第1実施例の画像圧縮装置の画像分割回
路の構成例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of an image division circuit of the image compression apparatus of the first embodiment.

【図7】 上記第1実施例の画像圧縮装置の符号化デー
タの出力形式を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an output format of encoded data of the image compression apparatus of the first embodiment.

【図8】 上記第3実施例の画像圧縮装置の符号化デー
タの出力形式を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an output format of encoded data of the image compression apparatus of the third embodiment.

【図9】 6つの差分値分布パターンを示す図である。FIG. 9 is a diagram showing six difference value distribution patterns.

【図10】 本発明の第5実施例としての画像圧縮装置
を備えたデジタルスチルカメラの構成を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing the configuration of a digital still camera provided with an image compression apparatus as a fifth embodiment of the present invention.

【図11】 画像圧縮装置を備えていないデジタルスチ
ルカメラの構成を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a digital still camera that does not include an image compression device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…画像分割回路、2…ブロック代表値検出回路、3…
差分算出回路、4…差分パターン分類回路、5…差分代
表値算出回路、6…ブロック代表値量子化回路、7…差
分代表値量子化回路、8…符号化データ出力回路、9…
固定長符号復号回路、10…ブロック代表値逆量子化回
路、11…差分代表値逆量子化回路、12…拡大回路、
13…差分情報付加回路、14…復元画像出力回路、1
5…差分パターン修正回路、16…ハフマン符号器、1
7…ROM、18…符号化データ出力回路、19…可変
長復号回路、30…ROM、1a…ラインメモリ、1b…
1画素遅延、1c…1画素遅延。
1 ... Image division circuit, 2 ... Block representative value detection circuit, 3 ...
Difference calculation circuit, 4 ... Difference pattern classification circuit, 5 ... Difference representative value calculation circuit, 6 ... Block representative value quantization circuit, 7 ... Difference representative value quantization circuit, 8 ... Encoded data output circuit, 9 ...
Fixed-length code decoding circuit, 10 ... Block representative value inverse quantization circuit, 11 ... Difference representative value inverse quantization circuit, 12 ... Enlargement circuit,
13 ... Difference information addition circuit, 14 ... Restoration image output circuit, 1
5 ... Difference pattern correction circuit, 16 ... Huffman encoder, 1
7 ... ROM, 18 ... Encoded data output circuit, 19 ... Variable length decoding circuit, 30 ... ROM, 1a ... Line memory, 1b ...
1 pixel delay, 1c ... 1 pixel delay.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 デジタル化された原画像を、m行×n列
(mとnは自然数)の画素を有する複数のブロックに分割
する画像分割手段と、 上記複数のブロックの各ブロック内の画素の輝度の最小
値または最大値を検出して、上記輝度の最小値または最
大値を上記各ブロックの輝度を代表するブロック代表値
とするブロック代表値検出手段と、 上記ブロック内の各画素の輝度と上記ブロック代表値と
の差分値を求める差分算出手段と、 上記ブロック内の各画素に対応する上記差分値の分布パ
ターンを、予め定められた複数種類の分布パターンの内
のいづれか1つに特定する差分値分布パターン特定手段
と、 上記ブロック内の各画素に対応している差分値から、上
記ブロックを代表する差分代表値を計算する差分代表値
算出手段と、 上記ブロック代表値を量子化するブロック代表値量子化
手段と、 上記差分代表値を量子化する差分代表値量子化手段と、 上記ブロック代表値量子化手段によって量子化された量
子化ブロック代表値と、上記差分値分布パターン特定手
段によって特定された差分値の分布パターンを表す分布
パターン値と、上記差分代表値量子化手段によって量子
化された量子化差分代表値とを、順に出力する符号化デ
ータ出力手段とを備えたことを特徴とする画像圧縮装
置。
1. The original digitized image is represented by m rows × n columns.
Image dividing means for dividing into a plurality of blocks having (m and n are natural numbers) pixels, and a minimum or maximum value of the luminance of pixels in each block of the plurality of blocks to detect the minimum value of the luminance. Alternatively, a block representative value detecting means having a maximum value as a block representative value representing the luminance of each block, a difference calculating means for obtaining a difference value between the luminance of each pixel in the block and the block representative value, and the block A difference value distribution pattern specifying unit that specifies the distribution pattern of the difference values corresponding to each pixel in the block to any one of a plurality of predetermined distribution patterns; Difference representative value calculating means for calculating a difference representative value representative of the block from the difference value, block representative value quantizing means for quantizing the block representative value, Difference representative value quantizing means for quantizing the minute representative value, quantized block representative value quantized by the block representative value quantizing means, and distribution pattern of difference values specified by the difference value distribution pattern specifying means And an encoded data output unit that sequentially outputs the distribution pattern value representing the above and the quantized difference representative value quantized by the difference representative value quantization unit.
【請求項2】 デジタル化された原画像から分割された
複数のブロックの各ブロックを代表するブロック代表値
を量子化した量子化ブロック代表値と、上記ブロック内
の各画素の輝度と上記ブロック代表値との差分値が上記
ブロック内の各画素に対して分布している分布パターン
を表す分布パターン値と、上記差分値から計算された上
記ブロックを代表する差分代表値を量子化した量子化差
分代表値とを、画像圧縮装置から伝送されてきた圧縮画
像データのビット列から復号する固定長符号復号手段
と、 上記固定長符号復号手段からの量子化ブロック代表値を
逆量子化して、原画像の1画素のビット数に戻したブロ
ック代表値を出力するブロック代表値逆量子化手段と、 上記固定長符号復号手段からの量子化差分代表値を逆量
子化して原画像の1画素のビット数に戻した差分代表値
を出力する差分代表値逆量子化手段と、 上記ブロック代表値逆量子化手段からのブロック代表値
を輝度値とした(m行×n列)(mとnは自然数)の画素を
有するブロックを作る拡大手段と、 上記固定長符号復号手段からの差分値の分布パターン値
と、上記差分代表値逆量子化手段からの差分代表値とが
入力され、上記分布パターン値に基づいて、上記ブロッ
クが有する(m行×n列)の画素のうち、差分を持つ画
素を検出し、この差分を持つ画素の輝度値に上記差分代
表値を加算する差分情報付加手段と、 上記差分情報付加手段によって差分情報が付加されて復
元された(m行×n列)の画素を有するブロックを、原画
像を復元するような所定の位置に出力する復元画像出力
手段とを備えたことを特徴とする画像復元装置。
2. A quantized block representative value obtained by quantizing a block representative value representing each block of a plurality of blocks divided from a digitized original image, the luminance of each pixel in the block, and the block representative. A quantized difference obtained by quantizing a distribution pattern value representing a distribution pattern in which a difference value with a value is distributed to each pixel in the block, and a difference representative value representing the block calculated from the difference value. The representative value and the fixed-length code decoding means for decoding from the bit string of the compressed image data transmitted from the image compression device, and the quantization block representative value from the fixed-length code decoding means are inversely quantized to obtain the original image. Block representative value dequantization means for outputting the block representative value returned to the number of bits of one pixel, and the original image by dequantizing the quantized difference representative value from the fixed length code decoding means. Difference representative value dequantization means for outputting the difference representative value returned to the number of bits of one pixel, and the block representative value from the block representative value dequantization means as brightness values (m rows × n columns) (m And n are natural numbers) enlargement means for making a block having pixels, a distribution pattern value of difference values from the fixed-length code decoding means, and a difference representative value from the difference representative value dequantization means are inputted, Difference information for detecting a pixel having a difference among (m rows × n columns) pixels included in the block based on the distribution pattern value and adding the difference representative value to the luminance value of the pixel having the difference Adding means and restored image output means for outputting a block having (m rows × n columns) pixels restored by adding the difference information by the difference information adding means to a predetermined position where the original image is restored It is characterized by having and Image recovery device.
【請求項3】 デジタル化された原画像を、m行×n列
(mとnは自然数)の画素を有する複数のブロックに分割
する画像分割手段と、 上記複数のブロックの各ブロック内の画素の輝度の最小
値または最大値を検出して、上記輝度の最小値または最
大値を上記各ブロックの輝度を代表するブロック代表値
とするブロック代表値検出手段と、 上記ブロック内の各画素の輝度と上記ブロック代表値と
の差分値を求める差分算出手段と、 上記ブロック内の各画素に対応する上記差分値の分布パ
ターンを、予め定められた複数種類の分布パターンの内
のいづれか1つに特定する差分値分布パターン特定手段
と、 上記ブロック内の各画素に対応している差分値から、上
記ブロックを代表する差分代表値を計算する差分代表値
算出手段と、 上記ブロック代表値を量子化するブロック代表値量子化
手段と、 上記差分代表値を量子化する差分代表値量子化手段と、 上記差分代表値量子化手段によって量子化された量子化
差分代表値に基づいて、上記差分値の分布パターンを表
す分布パターン値を修正する差分値分布パターン修正手
段と、 上記量子化された量子化ブロック代表値と、上記修正さ
れた分布パターン値と、上記量子化された量子化差分代
表値とを可変長符号に変換する符号化手段と、上記符号
化手段によって符号化された量子化ブロック代表値と修
正された分布パターン値と量子化差分代表値を順次出力
する符号化データ出力手段とを備えたことを特徴とする
画像圧縮装置。
3. The original digitized image is represented by m rows × n columns.
Image dividing means for dividing into a plurality of blocks having (m and n are natural numbers) pixels, and a minimum or maximum value of the luminance of pixels in each block of the plurality of blocks to detect the minimum value of the luminance. Alternatively, a block representative value detecting means having a maximum value as a block representative value representing the luminance of each block, a difference calculating means for obtaining a difference value between the luminance of each pixel in the block and the block representative value, and the block A difference value distribution pattern specifying unit that specifies the distribution pattern of the difference values corresponding to each pixel in the block to any one of a plurality of predetermined distribution patterns; Difference representative value calculating means for calculating a difference representative value representative of the block from the difference value, block representative value quantizing means for quantizing the block representative value, Difference representative value quantizing means for quantizing the minute representative value, and a distribution pattern value representing a distribution pattern of the difference values is corrected based on the quantized difference representative value quantized by the difference representative value quantizing means. Difference value distribution pattern correction means, coding means for converting the quantized quantized block representative value, the corrected distribution pattern value, and the quantized quantized difference representative value into a variable length code. And an encoded data output means for sequentially outputting the quantized block representative value encoded by the encoding means, the corrected distribution pattern value and the quantized difference representative value. .
【請求項4】 画像圧縮装置から伝送されてきた圧縮画
像データのビット列から、デジタル化された原画像から
分割された複数のブロックの各ブロックを代表するブロ
ック代表値を量子化してから符号化した符号化量子化ブ
ロック代表値と、上記ブロック内の各画素の輝度と上記
ブロック代表値との差分値が上記ブロック内の各画素に
対して分布している分布パターンを表す分布パターン値
を上記量子化されたブロック代表値に基づいて修正され
た修正分布パターン値と、上記差分値から計算された上
記ブロックを代表する差分代表値を量子化してから符号
化した符号化量子化差分代表値とを復号して、量子化ブ
ロック代表値と、上記修正分布パターン値と、量子化差
分代表値とを得る可変長符号復号手段と、 上記可変長符号復号手段からの量子化ブロック代表値を
逆量子化して、原画像の1画素のビット数に戻したブロ
ック代表値を出力するブロック代表値逆量子化手段と、 上記可変長符号復号手段からの量子化差分代表値を逆量
子化して、原画像の1画素のビット数に戻した差分代表
値を出力する差分代表値逆量子化手段と、上記ブロック
代表値を輝度値とした(m行×n列)(mとnは自然数)の
画素を有するブロックを作る拡大手段と、 上記可変長符号復号手段からの修正分布パターン値と、
上記差分代表値逆量子化手段からの差分代表値とが入力
され、上記修正分布パターン値に基づいて、上記ブロッ
クが有する(m行×n列)の画素のうち、差分を持つ画
素を検出し、この差分を持つ画素の輝度値に上記差分代
表値を加算する差分情報付加手段と、 上記差分情報付加手段によって差分情報が付加されて復
元された(m行×n列)の画素を有するブロックを、原画
像を復元するような所定の位置に出力する復元画像出力
手段とを備えたことを特徴とする画像復元装置。
4. A block representative value representing each block of a plurality of blocks divided from a digitized original image is quantized and encoded from a bit string of compressed image data transmitted from an image compression apparatus. The coded quantized block representative value and the distribution pattern value representing the distribution pattern in which the difference value between the luminance of each pixel in the block and the block representative value is distributed to each pixel in the block, A modified distribution pattern value that is modified based on the block representative value that has been converted, and a coded quantized difference representative value that is encoded by quantizing the difference representative value that represents the block calculated from the difference value. A variable length code decoding means for decoding and obtaining a quantized block representative value, the modified distribution pattern value, and a quantized difference representative value; Block representative value dequantization means for dequantizing the child block representative value and outputting the block representative value returned to the number of bits of one pixel of the original image; and the quantized difference representative value from the variable length code decoding means. Is inversely quantized to output the differential representative value that is returned to the bit number of one pixel of the original image, and the block representative value is used as the luminance value (m rows × n columns) (m And n are natural numbers) enlargement means for making a block having pixels, and a modified distribution pattern value from the variable length code decoding means,
The difference representative value from the difference representative value dequantization means is input, and a pixel having a difference is detected from (m rows × n columns) pixels included in the block based on the corrected distribution pattern value. , A block having difference information adding means for adding the difference representative value to the luminance value of the pixel having this difference, and (m rows × n columns) pixels restored by adding the difference information by the difference information adding means. And a restored image output unit that outputs the original image to a predetermined position so as to restore the original image.
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